H3§1 Stroom en schakelen

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 3

H3§1 Stroom en schakelen

Werkwijze:

• Lees eerst de gehele paragraaf een keertje rustig door in het leerboek (bladzijde 62 t/m 67).
• Ga naar de volgende slide en voer de opdrachten uit in de aangegeven volgorde.
• Maak de extra opdrachten die in deze les staan (verdieping); lees steeds goed wat er van je verwacht wordt.

Lees in je leerboek de introductie over de 

sidderaal. 

Nog geen vragen maken.

In de tekst staan 2 kern-woorden:

stroom en spanning.

Zoek in "begrippenlijst" achter in het leerboek de definitie van deze twee kern-woorden.

Het verschil tussen SPANNING en STROOMSTERKTE is altijd wat lastig.

Om dit verschil te begrijpen kan je denken aan een auto .....

Hoe sterk de motor van de auto is, kan je vergelijken met SPANNING.

Hoe hard de auto echt rijdt, kan je vergelijken met de STROOMSTERKTE. 

Met dezelfde auto kan je stilstaan, zacht rijden en hard rijden ....

In klas 2 heb je geleerd dat elektriciteit een vorm van energie is ...

Je kan "iets" doen met de elektrische energie (komt verder op in de les).

De energie komt uit een batterij of uit het 

stopcontact of ergens anders vandaan.

We spreken dan van een spanningsbron.

De batterij is de "motor". 

De sterkte van de batterij is de spanning.

Het niet, langzaam of snel verplaatsen van de energie vanuit de batterij naar een elektrisch apparaat is de stroomsterkte.

Lees nu eerst:

Maak in het werkboek de 

vragen 1 t/m 8 

Spanningsbronnen:

• batterij en accu (chemische energie)
• dynamo, generator en stopcontact (bewegingsenergie)
• zonnecel (stralingsenergie)

Kijk nu eerst deze video over STROOMSTERKTE

Kijk nu eerst deze video over SPANNING

Lees nu eerst:

(zie ook binas-boekje tabel 6)

De capaciteit geeft aan hoe lang een batterij (of andere spanningsbron) mee gaat. Als er de energie snel naar een apparaat gaat is de batterij sneller "leeg".

Formule C = I x t          als I groter wordt, moet t kleiner worden)

(AUTO: als je harder rijdt is de brandstof eerder op of accu eerder leeg)

Voorbeeld:

De (oplaadbare) batterijen hiernaast leveren een spanning van 3,7 volt en hebben een capaciteit van 9900 mAh.

Op één zo'n batterij wordt een lampje dat werkt op een spanning van 3,7 V aangesloten. Het lampje blijft 16,5 uur branden. Dan is de batterij "leeg".

Hoe groot is de stroomsterkte die door de lamp loopt?

Probeer eerst zelf, oplossing op volgende slide ....

gegeven:

gevraagd:

formule:

berekening:

antwoord:

C = 9900 mAh = 9,9 Ah en t = 16,5 h

stroomsterkte I

C = I x t

9,9 = I x 16,5          I = 9,9 : 16,5 = 0,6 A

de stroomsterkte is 0,6 ampère

(dus 600 mA)

Kijk de eerste 4 min en 30 sec van de video 

over CAPACITEIT (tot en met voorbeeld 1)

Maak in het werkboek de 

vragen 9 t/m 15 

Lees nu eerst:

Elektronen zijn negatief geladen deeltjes die zich bewegen rondom de kern van een atoom.

De elektrische stroom is het verplaatsen van deze elektronen.

Elektronen verplaatsen zich altijd van een plaats met teveel elektronen (de min-pool) naar een plaats met een tekort aan elektronen (de plus-pool).

LET OP:

• elektrische stroom loopt van + naar - pool
• elektronen stroom loopt van - naar + pool 

De elektronen lopen dus van de - pool naar de + pool van de spanningsbron. Op deze reis lopen de elektronen door een elektrisch apparaat.

In het elektrisch apparaat wordt de energie die de elektronen bij zich hebben gebruikt en omgezet in een andere vorm van energie:

• licht
• warmte
• beweging (en geluid)
• regeling (aansturen van processen)

waarom zijn er 2 draden?

Maak in het werkboek de 

vragen 16 t/m 21 

In de afbeelding hiernaast staan rode en blauwe pijlen om de elektrische stroom aan te geven.

ROOD: elektronen met energie

BLAUW: elektronen zonder energie

Lees nu eerst:

Maak in het werkboek de 

vragen 22 t/m 24 

Tekenen naar de werkelijk-heid

Schematisch tekenen

Lees nu eerst:

In een serieschakeling wordt de spanning van de spanningsbron (totale spanning) verdeeld over de aangesloten apparaten:

Utot = U1 + U2 

dus voor gelijke lampje geldt in dit voorbeeld: U1 = U2 = 4,5 V

Utotaal = 9 V

(Als de lampjes niet gelijk moet de som van de deelspanningen nog steeds gelijk zijn aan de spanning van de spanningsbron, bijvoorbeeld U1 = 3 V en U2 = 6 V; lampje 2 zal nu wel meer licht geven.)

De elektrische stroom heeft maar één mogelijkheid om van de + naar de - pool te lopen.

De stroom MOET door lamp 1 en door lamp 2. Er is immers maar één stroomkring.

Resultaat: de stroomsterkte is overal in de stroomkring even groot:

Itot = I1 = I 2

Utotaal = 9 V

Maak in het werkboek de 

vragen 25 t/m 27 

Voor een serieschakeling zijn dus (tot nu toe) 

2 'reken-regels':

• Utot = U1 + U2 + U3 (of zoveel onderdelen als er zijn)
• Itot = I1 = I2 = I3

Lees nu eerst:

In een parallelschakeling heeft elk apparaat zijn eigen stroomkring. De totale stroomsterkte is gelijk aan de som van deel stromen:

Itot = I1 + I2 + I3 

dus voor gelijke lampje geldt in dit voorbeeld: I1 = I2 = I3 = 0,3 A

Itotaal = 0,9 A

(Bij ongelijke lampjes blijft de som gelijk aan Itot .

Bijvoorbeeld: 0,2 + 0,3 + 0,4 = 0,9 A)

In een parallelschakeling heeft elk apparaat zijn eigen stroomkring. 

Daardoor is elk apparaat rechtstreeks verbonden met met de spanningsbron.

Elk apparaat "voelt" dan ook de spanning van de spanningsbron.

Ubron = U1 = U2 = U3   

Ubron = 9 V

Maak in het werkboek de 

vragen 28 t/m 33 

Voor een parallelschakeling zijn dus (tot nu toe) 

2 'reken-regels':

• Utot = U1 = U2 = U3 (of zoveel onderdelen als er zijn)
• Itot = I1 + I2 + I3

!! PRECIES HET OMGEKEERDE ALS BIJ DE SERIESCHAKELING !!

Lees nu eerst:

De spanning OVER een apparaat (en dat kan ook de spanningsbron zijn) wordt gemeten met een spanningsmeter (of voltmeter).

Je moet goed opletten bij het aansluiten op de + en - pool en rekening houden met het meetbereik ('0' tot 'MAX').

De + aansluiten op '15' betekent aflezen op bovenste schaal.

Maak in het werkboek de 

vragen 34 t/m 36 

Een spanningsmeter (voltmeter) wordt altijd parallel aangesloten.

Lees nu eerst:

De stroom DOOR een apparaat wordt gemeten met een stroommeter (of ampèremeter).

Je moet goed opletten bij het aansluiten op de + en - pool en rekening houden met het meetbereik ('0' tot 'MAX').

De + aansluiten op '50' betekent aflezen op bovenste schaal.

Maak in het werkboek de 

vragen 37 t/m 41 

Een stroommeter (ampèremeter) wordt altijd in serie aangesloten.

Hiernaast zie je een schakeling.

De spanning OVER de lamp wordt gemeten door de voltmeter en de stroom DOOR de lamp wordt gemeten door de ampèremeter.

De voltmeter is parallel aangesloten en de ampèremeter is in serie aangesloten.

Tot slot:

• kijk eerste 2,5 minuut van de video (op volledig scherm)
• kijk de gemaakte vragen na (antwoordblad via docent)

EINDE

H3§1