jvb nask1 t4h7 uitwerkingen

7 Elektriciteit 27.1 Schakelingen 1 2 3 4 B Bij de parallelschakeling. C R=U/I B 885 blauw: rood: schakelaar in stroomkring; als n lamp stuk gaat, dan gaan alle lampen uit huisinstallatie; ieder apparaat heeft zijn eigen stroomkring; een lamp gaat stuk, maar de andere lampen blijven branden

5 6

vervangingsweerstand A Als veel apparaten ingeschakeld zijn. Uitleg: Ieder apparaat heeft zn eigen stroomkring. Meerdere apparaten betekent dus meerdere stroomkringen en daardoor dus een grotere totale stroomsterkte a It = 0,045 A + 0,08 A = 0,125 A b Rv = U / It = 230 V / 0,125 A = 1840 Rv = U / I 14,8 = 230 / I I = 230 / 14,8 = 15,5 A Dit is kleiner dan 16 A, dus de zekering brandt niet door. a A 3V b C allebei gelijk c 1 R1 = 120 2 Rv = R1 + R2 3 Rv = 120 + 120 4 Rv = 240

7

8

9

R2 = 120

10 De spanning over ieder lampje wordt kleiner. De totale stroomsterkte wordt kleiner. 11 a B 6 V b C allebei gelijk R2 = 120 c 1 R1 = 120 2 1/Rv = 1/R1 + 1/R2 3 1/Rv = 1/120 + 1/120 4 1/Rv = 0,00833 + 0,0083 = 0,0167 5 Rv = 1/0,0167 = 60 12 De spanning over ieder lampje blijft gelijk. De totale stroomsterkte wordt groter.

Pulsar nask 1 vmbo-kgt 4 uitwerkingen

2008 Noordhoff Uitgevers bv

19

13 Bereken: spanning lampje 1 spanning lampje 2 stroomsterkte lampje 1 stroomsterkte lampje 2 totale stroomsterkte 14 R2 & 3 = 3 Rtotaal = 9 serieschakeling opdr. 9 3V 3V 0,025 A 0,025 A 0,025 A parallelschakeling opdr. 11 6V 6V 0,05 A 0,05 A 0,10 A

7.1 Test jezelf 1 De weerstand van alle componenten samen, dus de totale weerstand. Met de formule Rv = R1 + R2 Met de formule 1/Rv = 1/R1 + 1/R2 2 3 R = U / I = 230 / 0,18 = 1278 Links: Serieschakeling Rv = R1 + R2 + R3 Rv = 120 + 120 + 80 Rv = 320 Rechts: Parallelschakeling 1/Rv = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 1/Rv = 1/120 + 1/120 + 1/80 1/Rv = 0,0083 + 0,0083 + 0,0125 = 0,029 Rv = 1/0,029 = 34

4

ja 14,1 = 230 / I I = 230 / 14,1 = 16,3 A uitleg: Rv = U / I Dit is groter dan 16 A, dus de zekering brandt door.

7.2 Elektrische componenten 1 C De sensor in de thermometerpunt laat meer stroom door als de temperatuur stijgt. Negatieve Temperatuur Cofficint

2



20

3

a

b Wanneer de temperatuur stijgt, zal de weerstand van de NTC dalen. Er zal meer stroom door de NTC gaan, en minder door de ventilator. c in serie d

4minder weerstand bij lagere temperatuur minder weerstand bij hogere temperatuur

NTC

PTC

meer weerstand bij hogere temperatuur

meer weerstand bij lagere temperatuur

5

Een LDR is een elektronische component waarvan de weerstand afneemt als er meer licht op valt. Bijvoorbeeld: 1 belichtingsmeter (fototoestel) 2 automatische straatverlichting

6

7

8

a R = U/I b R = U/I

600 000 = 6 / I I = 6 / 600 000 = 0,000 01 A R = 6 / 0,006 = 1000

9

De diode staat in sperrichting.



21

10

11 a Een LED geeft licht als er een stroom doorheen gaat, een diode doet dat niet. b LED DIODE

12

links:

rechts:

Je hebt geen diodes nodig als je een rode LED en een witte LED als lichtjes gebruikt, omdat een LED ook een diode is en deze zelf al licht afgeeft als er een stroom doorheen gaat. 13 a 1 LED 2 condensator 3 schakelaar b De condensator wordt opgeladen (de LED brandt niet). c De condensator ontlaadt zich, via de LED. De LED zal (kort) gaan branden, totdat de condensator volledig is ontladen.

7.2 Test jezelf 1 Een NTC is een elektronische component waarvan de weerstand afneemt als de temperatuur ervan toeneemt. Een LDR is een elektronische component waarvan de weerstand afneemt als er meer licht op valt. Een diode is een elektronische component die de stroom in slechts n richting doorlaat. Een condensator is een elektronische component waarin je (tijdelijk) elektrische energie kunt opslaan.



22

2

3 4

A NTC a In beide schakelingen is er dezelfde (totale) weerstand, daardoor is de totale stroomsterkte ook in beide stroomkringen hetzelfde. b Doordat de temperatuur van de NTC stijgt (door de warme lamp), zal de weerstand van de NTC afnemen. Hierdoor neemt de totale stroomsterkte toe en gaat het lampje daar dus feller branden.

7.3 Elektrisch schakelen 1 2 3 D meer dan n miljoen A een elektrische schakelaar a Het relais wordt aangestuurd met een kleine stroom. b Het relais schakelt een grote stroom aan of uit.

4

5

Als een bestuurder in zijn auto de contactsleutel omdraait, dan gaat in de linker stroomkring een klein stroompje lopen. Dit is veilig voor de bestuurder. Het relais schakelt de rechter stroomkring in. Daar loopt een grote stroom door de startmotor. Voorbeelden van goede antwoorden zijn: verlichting koelkast, alarmsysteem, afsluitbomen bij overwegen,

6

7

8

1 fietscomputer 2 inbraakalarm



23

9

a

Serieschakeling. Let er op dat de LED goed aangesloten is (niet in sper-richting). b Dat is niet waar, want er wordt geen gebruik gemaakt van een magneet. 10 Als de deur geopend wordt, gaat er een magneet langs een reedcontact. Het reedcontact sluit de stroomkring van een alarm. 11 a Iedere keer als het magneetje langs het reedcontact komt, wordt de stroomkring even gesloten en gaat er een klein stroompje naar de fietscomputer. b Iedere keer als het wiel n keer is rondgedraaid krijgt de fietscomputer een signaal . Als je de omtrek van het wiel weet, weet je dan ook hoeveel afstand er is afgelegd: aantal omwentelingen omtrek van het wiel = afgelegde afstand 12 a+b

13 1 Een transistor kan werken als schakelaar. 2 Een transistor kan kleine veranderingen in een stroom versterkt doorgeven. 14 discolichtinstallatie stofzuiger gloeilamp

geodriehoek

radio

televisie

elektrische thermostaat

computer

schemerschakeling

15 Het schema hoort bij een wekkerverlichting, want hoe meer licht, hoe kleiner de weerstand van de LDR. De stroomsterkte door de LDR wordt dan groter. Hierdoor zal de transistor open gaan, waardoor er een grotere stroom door het lampje zal gaan en het lampje zal gaan branden.



24

7.3 Test jezelf 1 Een relais is een elektronische schakelaar, bestaande uit een elektromagneet en een schakelaar. Een reedcontact is een schakelaar die ingeschakeld wordt wanneer er een magneet in de buurt is. Een transistor werkt door een klein stroompje op de basis. Die duwt de verbinding tussen de emitter en de collector open. Hierdoor kan er een stroom gaan via de collector naar de emitter. In een relais en bij een reedcontact spelen magneten een belangrijke rol. Bij een relais wordt gebruik gemaakt van een elektromagneet. Bij een reedcontact wordt gebruik gemaakt van een permanente magneet. Dat zou veel te gevaarlijk zijn. De stroomsterkte van een startmotor is zeer groot. Als er geen stroom door de basis gaat, kan er geen stroom van de collector naar de emitter lopen. Als er wel een stroom door de basis gaat, dan kan er wel stroom van de collector naar de emitter lopen. Zo kun je via de basis de stroom door de transistor aan en uit zetten. De transistor is dan een schakelaar . Een klein stroompje door de basis is al genoeg om de stroom van de collector naar de emmiter te laten stromen. Deze stroom is meestal groter dan de stroom door de basis. Zo kun je met de transistor met een kleine stroom een grote stroom sturen.

2

3

4

7.4 De transformator 1 2 A Door de hoge spanning wordt de stroom kleiner.

3

Het treintje moet met verschillende snelheden kunnen rijden, dus de stroom moet regelbaar zijn. De stroomsterkte verandert als je een andere spanning kiest.

4 batterij adapter voordeel Klein. Onafhankelijk van stopcontact. Ze kunnen regelbaar zijn. Het raakt niet op: het apparaat blijft werken. nadeel Batterijen zijn niet regelbaar. Batterijen raken op. Groot. Er moet altijd een stopcontact in de buurt zijn.



25

5

6

De primaire spoel wordt aangesloten op een wisselspanning. Daardoor wordt deze spoel een elektromagneet. Hierdoor ontstaat er een inductiespanning bij de secundaire spoel. Deze spoel levert wisselspanning. a De spoorbaan is aangesloten op de secundaire spoel. b C 100 windingen Uitleg: De spanning wordt een factor 10 keer zo klein, dus ook 10 keer minder mindingen: 1000 / 10 = 100 1 De primaire spanning. 2 De verhouding van het aantal windingen van de primaire en secundaire spoel. P=UI

7

8

9

10 a Pp = Up Ip = 230 0,02 = 4,60 W b Ps = Us Is = 23 0,18 = 4,14 W c Ja, er is vermogensverlies, want 4,14 W is minder dan 4,60 W. 11 a

b c d e

230 V (netspanning) 2,3 / 230 15 000 = 150 windingen P = U I = 2,3 0,5 = 1,15 W I = 2,3 / 230 0,5 = 0,005 A = 5 mA

12 B een transformator zonder vermogensverlies



26

13 a Pp = Up Ip = 220 1,5 = 330 W b 1 Pp = Up Ip 2 Pp = 220 1,5 3 Pp = 330 W 4 Ps= 330 W 5 Ps = Us Is 6 330 = 1500 Is 7 Is = 330 / 1500 = 0,22 A. Dit is inderdaad kleiner dan 1,5 A. 14 B de primaire spoel dan niet van noord- en zuidpool verwisselt.

7.4 Test jezelf 1 Een transformator maakt van hoogspanning laagspanning, of andersom. In een transformator wordt de primaire spoel aangesloten op wisselspanning. Hierdoor verandert de primaire spoel steeds van noord- en zuidpool. Bij de secundaire spoel ontstaat een inductiespanning, met als gevolg een wisselstroom bij de secundaire spoel. Bij het transport van elektriciteit verlies je vermogen. Dit gaat verloren aan warmte. Alleen bij een ideale transformator geldt dat het primaire vermogen gelijk is aan het secundaire vermogen en er dus geen vermogen verloren gaat. a A 690 b B 22,4 W c B 0,1 A (230/14 42 = 690) (P = U x I = 14 1,6 = 22,4 W) (P = 22,4 = U I = 230 I I=0,097 A)

2

3Primaire spoel aantal windingen a b 300 200 spanning (V) 230 6 stroomsterkte (A) 10 5 vermogen (P) 2300 30 Secundaire spoel aantal windingen 1 500 20 000 spanning (V) 1150 600 stroomsterkte (A) 2 0,05 vermogen (P) 2300 30



27

EXAMENTRAINING 1 2 3 B A 12 V B auto uitleg: De stroomsterkte bij de gloeilamp = I = P/U = 60/230 = 0,26 A. De stroomsterkte bij de autolamp = I = P/U = 60/12 = 5 A. Voor de grootste stroomsterkte zijn dikkere stroomdraden nodig. a E = P t = 2300 kW 6 h = 13 800 kWh b 1 s Nachts is er geen zon. 2 Bij slecht weer is er minder zonlicht. c B stralingsenergie d D warmte C 12 V A De led gaat branden. In de condensator zit een beetje elektrische energie opgeslagen. Door S1 te sluiten kan er heel even een elektrisch stroompje door de LED gaan. A Om de stroomsterkte door de LED klein te maken.

4

5 6 7

8



28

jvb nask1 t4h7 uitwerkingen

Documents