Schakelingen

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Schakelingen

Hoofdstuk 5

Weerstand

§2

Leerdoelen

5.2.1 Je kunt uitleggen hoe je de weerstand van een draad bepaalt.

5.2.2 Je kunt berekeningen maken met het verband tussen weerstand, spanning en stroomsterkte.

5.2.3 Je kunt uitleggen wanneer voor een component de wet van Ohm geldt.

5.2.4 Je kunt de verandering van de weerstand van een NTC bij veranderende temperatuur benoemen.

5.2.5 Je kunt de verandering van weerstand van een LDR bij veranderende lichtsterkte benoemen.

De weerstand in een draad

• Voor het meten van de weerstand wil je eigenlijk de stroomsterkte en de spanning meten.
• Dit wordt gedaan met een amperemeter en een voltmeter.
• Als een draad een grote weerstand heeft gaat de
   stroom er moeilijker doorheen en is de stroomsterkte
   dus kleiner. *

De wet van Ohm

• U is de spanning in Volt (V)
• I is de stroomsterkte in Ampere (A)
  
• R is de weerstand in Ohm (Ω)
  
  
• De spanning en stroomsterkte zijn rechtevenredig aan elkaar.
• Oftwel als de spanning 2x zo groot wordt wordt de stroomsterkte ook 2x zo groot.*

R=​I​​U​​

Over een lampje loopt een stroom van 200mA met een spanning van 0,003 kV. Hoe groot is de weerstand op het lampje?

Gegevens

•  
•  
•  

Gevraagd

•  

Oplossing

Conclusie:

NTC en LDR

• Een NTC is gevoelig voor verandering in temperatuur.
• Als de temperatuur stijgt dan daalt de weerstand.

• Een LDR is gevoelig voor verandering van licht.
• Als er meer licht op schijnt dan daalt de weerstand.

Leerdoelen

5.2.1 Je kunt uitleggen hoe je de weerstand van een draad bepaalt.

5.2.2 Je kunt berekeningen maken met het verband tussen weerstand, spanning en stroomsterkte.

5.2.3 Je kunt uitleggen wanneer voor een component de wet van Ohm geldt.

5.2.4 Je kunt de verandering van de weerstand van een NTC bij veranderende temperatuur benoemen.

5.2.5 Je kunt de verandering van weerstand van een LDR bij veranderende lichtsterkte benoemen.

Huiswerk: lezen en maken

     Paragraaf 2

• Bladzijde 74 t/m 83
• Opdracht 2, 4, 6, 8 en 9

• H3I → 7 februari
• H3J → 6 februari

Werken met weerstanden

§3

Leerdoelen

5.3.1 Je kunt de vervangingsweerstand van de weerstanden in een serieschakeling berekenen.

5.3.2 Je kunt de spanning over elke weerstand in een serieschakeling berekenen.

5.3.3 Je kunt de vervangingsweerstand van de weerstanden in een parallelschakeling berekenen.

5.3.4 Je kunt de stroomsterkte door elke weerstand in een parallelschakeling berekenen.

Serie en parallel?

• Serieschakeling → 1 stroomkring.
• Parallelschakeling → meerdere stroomkringen.
• Voordelen parallelschakeling: alle onderdelen krijgen dezelfde spanning, onderdelen apart in- en uitschakelen. *

Serieschakeling

• Spanning wordt verdeelt over de componenten
    
• Stroomsterkte overal even groot 
    
• De weerstanden van de componenten moeten opgeteld worden.  Deze kan je vervangen door 1 weerstand → vervangingsweerstand.

R​v​​=R​1​​+R​2​​+R​3​​

Utot=U1+U2+U3+...

Itot=I1=I2=I3=...

Twee weerstanden, de een van 5 Ω, de ander van 10 Ω, zijn in serie geschakeld. De bronspanning is 12 V.  Bereken hoe groot de spanning is over beide weerstanden.

Gegevens

•  
•  
•  

Gevraagd

•  

Oplossing

Conclusie:

Parallelschakeling

• Spanning is overal even groot 

• Stroomsterkte kan anders zijn in iedere kring 
  
  
• Vervangingsweerstand 

Utot=U1=U2=U3

Itot=I1+I2+I3

​R​v​​​​1​​=​R​1​​​​1​​+​R​2​​​​1​​+​R​3​​​​1​​

Bereken 

Bereken 

Gegeven:

Gevraagd:

Oplossing:

Conclusie:

R​v​​

Itot

Leerdoelen

5.3.1 Je kunt de vervangingsweerstand van de weerstanden in een serieschakeling berekenen.

5.3.2 Je kunt de spanning over elke weerstand in een serieschakeling berekenen.

5.3.3 Je kunt de vervangingsweerstand van de weerstanden in een parallelschakeling berekenen.

5.3.4 Je kunt de stroomsterkte door elke weerstand in een parallelschakeling berekenen.

Huiswerk: lezen en maken

• Paragraaf 2
• Bladzijde 74 t/m 83
  
• Opdracht 2, 4, 6, 8 en 9
  
  

• Paragraaf 3
• Bladzijde 85 t/m 93
• Opdracht 2, 3 t/m 5, 7, 8 en 10

• H3I → 7 februari, H3J → 6 februari

Automatische schakelingen

§4

Leerdoelen

5.4.1 Je kunt de drie delen van een automatische schakeling beschrijven.

5.4.2 Je kunt de werking beschrijven van een transistor.

5.4.3 Je kunt de werking uitleggen van eenvoudige schakelingen met een transistor

Sensor, schakelaar en actuator

• De sensor produceert een elektrisch signaal dat informatie geeft over de omgeving. Bijvoorbeeld een lichtsensor.
• De schakelaar schakelt de stroom aan of uit. Dit licht aan de informatie die de sensor doorgeeft.
• De actuator doet wat er op dat moment gewenst is. Bijvoorbeeld geluid maken in een alarm of het licht van een straatlantaarn.

De transistor

• De actuator wordt vaak aan en uit gezet door een transistor in een automatische schakeling.
• Een transistor heeft 3 aasluit punten

1. de collector (C)
2. de basis (B)
3. de emitter (E)

De transistor

De aanstand (afbeelding A) laat stroom door. De uitstand (afbeelding B) niet.

Inbraak alarm

Straat lantaarn

Leerdoelen

5.4.1 Je kunt de drie delen van een automatische schakeling beschrijven.

5.4.2 Je kunt de werking beschrijven van een transistor.

5.4.3 Je kunt de werking uitleggen van eenvoudige schakelingen met een transistor