Werken met weerstanden

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 4

H9 SCHAKELINGEN

§1 Werken met weerstanden

§9.1 Kennen

Wat moet je al kennen:

Wet van Ohm

U = spanning in Volt (V)

I = Stroomsterkte in Ampère (A)

R_v = de totale weerstand in ohm

Leerdoelen §9.1 Werken met weerstanden

1. Je kunt de vervangingsweerstand in een serieschakeling berekenen.
2. Je kunt berekeningen maken met het verband tussen weerstand, stroomsterkte en spanning in een serieschakeling.
3. Je kunt de werking van een variabele weerstand uitleggen.
4. Je kunt benoemen hoe de weerstand van een LDR verandert, als de sterkte van het licht verandert.
5. Je kunt benoemen hoe de weerstand van een NTC verandert, als de temperatuur verandert.
6. Je kunt beschrijven wat de doorlaatrichting en de sperrichting van een diode en led is. 

§9.1 Weerstanden in serieschakelingen

Weerstanden reguleren de hoeveelheid stroom bij een bepaalde spanning. In de elektrotechniek wordt er met kleine 'weerstandjes' gewerkt

Weerstanden in serie geschakeld moet je bij elkaar optellen. Je maakt dan een vervanging weerstand Rv

Dus Rv = R1 + R2 + R3 + ... etc

§9.1 Weerstanden in serieschakelingen

Voorbeeld:

Rv = R1 + R2 + R3 + ... etc

R1 = 24 ohm

R2 = 36 ohm

R3 = 20 ohm

Rv = 24 + 36 + 20 = 80 Ohm

Hoofdstuk 9 Schakelingen 

Paragraaf 1 Werken met weerstanden

Speciale weerstanden:

• Regelbare weerstand (pot-meter of potentiometer)
• NTC (negatieve temperatuur coëfficiënt) = weerstand welke kleiner wordt als de temperatuur hoger wordt
• LDR (Light dependant resistance) = weerstand welke kleiner wordt als de hoeveelheid licht  toeneemt. 
• Bij zowel de NTC als de LDR neemt de weerstand af als er meer energie op komt (licht of warmte)

Hoofdstuk 9 Schakelingen 

Paragraaf 1 Werken met weerstanden

Speciale weerstanden:

Diode:  

Een weerstand dat maar in 1 richting de stroom door laat gaan  (de doorlaat richting)

De andere richting is de sperrichting (langs die weg is de weerstand heel hoog)

LED

Speciale diode die wanneer er stroom door heengaat (in de doorlaat richting dus) dan licht uitzend. (Light Emitting Diode)  (langste pool van een led is de +

Hoofdstuk 9.1 Werken met weerstanden

Zelfstandig werken

•  Wat: Lees hoofdstuk 9.1 op blz. 170 t/m 173, de betekennis van blauw woorden in jouw schrift noteren en maak opgaven: 1 t/m 8 op blz. 82  t/m 83.
  
• Hoe: 20 min zelfstandig werken, daarna mogen jullie overleggen.
  
• Hulp: Nova boek / Docent
  
• Tijd: 25 min .
  
• Uitkomst: 1 t/m 8 af
  
• Klaar: Huiswerk opgaven 1 t/m 15 blz. 82 t/m 89.      

Afsluiting H 9.1 Werken met weerstanden

1. Je kunt de vervangingsweerstand in een serieschakeling berekenen.
2. Je kunt berekeningen maken met het verband tussen weerstand, stroomsterkte en spanning in een serieschakeling.
3. Je kunt de werking van een variabele weerstand uitleggen.
4. Je kunt benoemen hoe de weerstand van een LDR verandert, als de sterkte van het licht verandert.
5. Je kunt benoemen hoe de weerstand van een NTC verandert, als de temperatuur verandert.
6. Je kunt beschrijven wat de doorlaatrichting en de sperrichting van een diode en led is. 

Hoofdstuk 9 Schakelingen 

Paragraaf 2 Weerstanden in parallelschakelingen

Leerdoelen H 9.2 Weerstanden in parallelschakeling

1. Je kunt de kenmerken van een parallelschakeling benoemen.
2. Je kunt de stroomsterkte in een parallelschakeling berekenen.
3. Je kunt de vervangingsweerstand in een parallelschakeling berekenen.

Hoofdstuk 9 Schakelingen 

Paragraaf 2 Weerstanden in parallelschakelingen

Weerstanden parallel geschakeld moet je anders uitrekenen 

De vervanging weerstand Rv

1/Rv = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +  ...

Hoofdstuk 9 Schakelingen 

Paragraaf 2 Weerstanden in parallelschakelingen

1/Rv = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +  ...

R1 = 10

R2 = 20

R3 = 40

1/Rv = 1/10 + 1/20 + 1/40 = 4/40 +2/40 + 1/40 = 7/40

Rv = 40/7 = 5,71 ohm

Leerdoelen H9.3 Automatische schakelaars

1. Je kunt de delen van een automatische schakeling beschrijven.
2. Je kunt de werking van een reed-contact uitleggen.
3. Je kunt de aansluitpunten van een transistor benoemen.
4. Je kunt de werking van een transistor uitleggen.
5. Je kunt de werking van een relais uitleggen.
6. Je kunt schema’s van schakelingen met een relais of een transistor uitleggen.
7. + Je kunt een inbraakalarm met een LDR uitleggen. 

Leerdoelen H9.3 Automatische schakelaars

Waarom automatische schakelaars?

Niet elke schakelaar kan een grote stroom schakelen.

Ze hebben een maximale stroomsterkte die ze kunnen schakelen; de maximale schakelstroom. Een lichtschakelaar in huis kan bijvoorbeeld een maximale stroomsterkte van ongeveer 10 A

Dit is een aardig voorbeeld van een schakelaar met een hele hoge schakelstroom.

Het kan nog extremer:

Het relais

Hoofdstuk 9 Schakelingen 

Paragraaf 3 Automatische schakelaars

Automatische schakeling heeft 3 onderdelen:

Sensor: neemt waar (neemt veranderingen in de omgeving waar)

Verwerker: verwerkt de waarneming van de sensor. zo kan een verwerker een stroom inschakelen of juist uit schakelen. Voorbeelden: schakelaar die lampen aan  of uit kunnen doen, tellers in drankautomaten (om juiste aantal munten te tellen), thermostaat schakelingen.

Actuator. Doet iets als het van de verwerker daartoe een signaal krijgt. Lamp gaat aan of juist uit. een sirene kan gaan loeien of een motor start met draaien

Hoofdstuk 9 Schakelingen 

Paragraaf 3 Automatische schakelaars

Sensor: neemt waar (neemt veranderingen in de omgeving waar)

Voorbeelden: thermostaat in de koelkast (NTC)

een lichtmeter meet de hoeveelheid licht in een camera of smartphone (LDR)

de aanwezigheid van magnetisme (Reedcontact)

Hoofdstuk 9 Schakelingen 

Paragraaf 3 Automatische schakelaars

Hoofdstuk 9 Schakelingen 

Paragraaf 3 Automatische schakelaars

Een Verwerker: de transistor

Transistor bestaat uit 3 punten (dus drie pootjes)

er loopt pas een stroom als er een (kleine) spanning op de

basis (1) staat.

Dan loopt er een stroom van de collector (3)

naar de emitter (1)

Hoofdstuk 9 Schakelingen 

Paragraaf 3 Automatische schakelaars

Automatische schakeling heeft 3 onderdelen:

Actuator. 

Komt dus na de opdracht van de verwerker in actie

Een lamp gaat aan of juist uit. een sirene kan gaan loeien of een motor start met draaien

Collector

Emitter

Basis

Hoofdstuk 9 Schakelingen 

Paragraaf 3 Automatische schakelaars

Hoofdstuk 9.3 Automatische schakelaars

Zelfstandig werken

• Lees hoofdstuk 9.3 en de opgaven in de studiewijzer
  
• Noteer de  betekennis van de blauwe woorden in je aantekeningenschrift
  
• Hoe: 20 min zelfstandig werken, daarna mogen jullie overleggen.
  
• Hulp: Nova boek / Docent
  
• 
  
• Muziekje mag.   
  

Afsluiting H9.3 Automatische schakelaars

1. Je kunt de delen van een automatische schakeling beschrijven.
2. Je kunt de werking van een reed-contact uitleggen.
3. Je kunt de aansluitpunten van een transistor benoemen.
4. Je kunt de werking van een transistor uitleggen.
5. Je kunt de werking van een relais uitleggen.
6. Je kunt schema’s van schakelingen met een relais of een transistor uitleggen.
7. + Je kunt een inbraakalarm met een LDR uitleggen.