Hoofdstuk 1: Schakelingen

Natuurkunde H1 Schakelingen:

1.1A Serie en Parallel:
- Het lampje brandt als de stoomkring gesloten is.
- De elektrische stroom loopt van de pluspool naar de minpool van de batterij.
- Een spanningsbron levert elektrische energie.
- De sterkte van een spanningsbron wordt uitgedrukt in volt (V)

Serie:
- Alle onderdelen zitten in dezelfde stroomkring
- Als één onderdeel kapot is, werken de andere onderdelen ook niet meer.

Parallel:
- Elk onderdeel zit in een aparte stroomkring.
- Als één onderdeel kapot is, blijven de andere onderdelen weken.

1.1B Stroomsterkte:
- De stroomsterkte wordt gemeten met een ampèremeter.(A)
- Je moet een ampèremeter in serie schakelen.
-  Een elektrische stroom transporteert energie.

Serie:
- In een serieschakeling is de stroomsterkte overal even groot.
- formule= Ibron= I1= I2

Parallel:
- In een parallelschakeling is de stroomsterkte die uit de spanningsbron komt, gelijk aan de som van de stroomsterkten in de aparte stroomkringen
- Ibron=I1+I2

Identieke lampjes= Gelijke lampjes

1.2A Schakelschema’s:
- Een stroomkring teken je rechthoekig en de onderdelen worden zo goed mogelijk verdeeld.

1.2B Stroomsterkte en spanning meten:
- Stroomsterkte= Ampère(A)
- Spanning=Volt(V)

- Een elektrische stroom is bewegende lading
- Bij een grotere stroomsterkte komt er in 1 sec. meer lading. De lading beweegt dus sneller.
- Een ampèremeter schakel je in serie

- Spanning is de energie die een bepaalde hoeveelheid lading krijgt op afgeeft.
-  Een sterke spanningsbron geeft veel energie aan de lading, De lading geeft dan veel energie af aan de onderdelen, De spanning is dan groot
- Een Voltmeter schakel je parallel

1.3A Weerstanden:
- De weerstand geeft aan hoe moeilijk een elektrische stroom door een stukje materiaal gaat.
- Een geleider laat een elektrische stroom goed door - kleine weerstand
- Een isolator laat een elektrische stroom niet door - grote weerstand

- De weerstand van een metalen draad hangt af van:
• De soort metaal.
• De dikte - Een dikkere draad heeft een kleinere weerstand.
• De lengte - Een langere draad heeft een grotere weerstand.

Draadgewonden weerstanden= lange, dunne draden die om een keramisch cilindertje zijn gewikkeld.
Koolweerstanden= keramisch buisje met een laagje koolstof
LDR=weerstand die reageert op licht.
Als er veel licht op valt heeft de LDR weinig weerstand.
NTC=weerstand die reageert op temperatuur
Bij een hoge temperatuur heeft de NTC weinig weerstand.
Regelbare weerstand=Een weerstand die je zelf kunt regelen doormiddel van een knopje etc.

1.3B De weerstand van een metalen draad:
- De eenheid van weerstand is ohm(Ω)
- Een weerstand van 10 Ω laat een elektrische stroom makkelijker door dan een weerstand van 20 Ω.

- Een twee keer zo lange draad heeft een twee keer zo grote weerstand.
- De weerstand is rechtevenredig met de lengte van de draad.

- Een metalen draad met een twee keer zo grote oppervlakte van de doorsnede heeft een twee keer zo kleine weerstand.

Oppervlakte van een cirkel:  r² of  d

- De soortelijke weerstand van een metaal geeft aan hoe goed een metaal geleidt.
- Hoe kleiner de soortelijke weerstand, hoe beter het metaal geleidt.

- De eenheid van soortelijke weerstand is Ω∙mm²/m

Weerstand: R×A= ρ×l

R= de weerstand in ohm (Ω)
ρ= de soortelijke weerstand in ohm vierkante millimeter per meter (Ω∙mm²/m)
l= de lengte in meter(m)
A= de doorsnede in vierkante millimeter (mm²)

1.4A Condensator:
- Een spanningsbron kan niet in korte tijd veel elektrische energie leveren. Een condensator kan dit wel.
- In een condensator kan elektrische energie worden opgeslagen.
- Een condensator kan de opgeslagen energie ik korte tijd leveren.

1.4B Wet van Ohm:
- De weerstand is groter als er bij een bepaalde spanning een kleinere stroom loopt.
- De weerstand is groter als je voor een bepaalde stroomsterkte een grotere spanning nodig hebt.
- De verhouding van de spanning en de stroomsterkte heet de weerstand.
- Formule: R= U:I
- Een metalen draad heeft bij hogere temperatuur een grotere weerstand.
- Wet van ohm: Spanning en stroomsterkte zijn rechtevenredig met elkaar.
- De wet van ohm geldt alleen als de weerstand niet verandert.
- Ohmse weerstand= constante weerstand

1.5A Elektronica:
- Gelijkstroom: een stroom die steeds in dezelfde richting door de stroomkring loopt.
- Wisselstroom:een stroom die heen en weer gaat.
- Het vervoeren van wisselstroom is goedkoper dan het vervoeren van Gelijkstroom.
- Een stopcontact is een wisselstroom.
- Met een diode kun je van wisselstroom een gelijkstroom maken.
- Een diode laat een elektrische stroom in één richting door.
- Een led is een diode die licht geeft als er stroom doorgaat.
- Een transistor kun je gebruiken als een elektronische schakelaar.
- Een transistor heeft drie aansluitingen. Die zijn verbonden met drie onderdelen van de transistor: emitter(E), basis(B), collector(C)
- Miljoenen diodes, weerstanden en transistoren kan men samenbrengen op 1 klein plaatje silicium.
- Chip=een klein plaatje silicium.

1.5B Vervangingsweerstand:
- Vervangingsweerstand= de waarde van de weerstanden bij elkaar
- De waarde van de weerstanden kun je afleiden uit gekleurde ringen.
- Het 3e cijfer is alleen bij 5 ringen
- Als je ene gele, violette, bruine, gouden ring heb is het 47+10=470 Ω de tolerantie is 5% dat wil zeggen maximaal 5% minder/meer dan 470 Ω.
447 Ω &494 Ω

Rv=Ubron:Ibron

- Door serieschakeling van weerstanden kun je een grotere weerstand maken.
- Formule: Rv=R1+R2

- Door parallelschakeling van weerstanden kun je een kleinere weerstand maken
- Formule: 1 = 1 + 1
Rv R1 R2