3 Havo les

3 Havo les

Voorkennis en begin hoofdstuk schakelingen

Welkom bij de les over de voorkennis paragraaf van hoofdstuk 5!

Inhoud van de les

Terugblik- Een paar vragen over de stof uit voorgaande hoofdstukken. 

Oriëntatie- Lesdoelen van vandaag. 

Instructie- Uitleg over het onderwerp. Je begint met het beantwoorden van de vragen. Hieruit word je een kleur aanbevolen. Bekijk vervolgens de fragmenten met de bijhorende kleur.

 

Terugblik

Test: Voorkennis elektriciteit

Start

Orientatie

Leerdoelen.

-Aan het einde van het arrangement kan je de verschillende componenten van een schakeling benoemen.

- Aan het einde van het arrangement kan je in je eigen woorden twee effecten van statische lading beschrijven.

- Aan het einde van het arrangement kan je in eigen woorden uitleggen hoe een plus en min lading ten opzichte van twee min ladingen op elkaar reageren.

 

 

 

Componenten in een schakeling.

Een schakeling zoals wij hem kennen is een simpele tekeking van een echte situatie. De reden waarom we zo'n schets gebruiken is omdat ze overzichtelijk zijn. Het is veel lastiger om een gedetaillerde tekening van een woonkamer te maken wanneer we alleen de lampen willen zien, dus zijn schakelschema's bedacht om opstellingen simpel te weergeven. 

Elk component heeft een eigen functie die hieronder uitgelegd zullen worden. 

Symbolen van een schakelschema

In blok 1 hebben we eerder met schakelschema's gewerkt, maar na al die maanden kan de kennis zijn gezakt. In dit kopje gaan we dus naar de basis van een schakelschema kijken. Hoe zien ze eruit? En waarvoor hebben we ze?

Een schakelschema is een kleine schets van een opstelling, bestaande uit lijntjes en symbolen, maar waar sommige al op vast kunnen lopen is die translatie van opstelling naar schakelschema.

Als we met iets simpels beginnen als een zaklamp waar je een batterij en een lampje aan elkaar koppelt krijg je een opstelling als in figuur 1. 

 

Als we beginnen bij de batterij loopt er van de batterij een enkele draad naar het lampje en van het lampje weer een enkele draad naar een schakelaar en dan terug naar de batterij. Denk over de lijnen in het schakelschema als draden die leiden van het ene naar het andere component.

De componenten

Figuur 2
Figuur 2

De componenten die het meest voorkomen zijn weergegeven in figuur 2.

De het eerste component is een die vaak voorkomt in je huis. Dit component is de schakelaar. Denk bijvoorbeeld aan een lichtknop. Als je de lamp aan zet gaat de schakelaar dicht, zodat de stroomkring niet onderbroken word. Wanneer de stroomring heel is gaat er pas stroom doorheen lopen en zullen de lampen aan gaan.

Het tweede component is een Light Emmiting Diode, oftewel een LED. Dit is een lampje waar maar op een manier stroom doorheen kan lopen, let dus goed op hoe je ze aansluit. De pijltjes die van het symbool af wijzen laten zien dat er licht vannaf komt en de platte streep geeft aan dat er aan die kant geen stroom door kan lopen. 

Het derde component is een simpel lampje, deze gaat branden als er stroom doorheen loopt en hoe meer stroom des te feller hij brand. 

Het vierde component is een Stroommeter. Deze sluit je ALTIJD in serie aan een meet hoeveel Ampere er door de stroomkring loopt. 

Het vijfde component is een Spanningsmeter. In tegenstelling tot de Stroommeter zet je deze ALTIJD in parrallel. Deze meet hoeveel Volt er door de stroomkring loopt. 

Als laatste het belangrijkste onderdeel, de batterij. Elke werkende schakeling heeft een stroombron, deze is essentieel. De stroom loopt dan vamn de korte brede streep (de min) naar de dunne lange streep (de plus).

 

 

Schakelschema memory

Als je deze opgave lastig vond, ga naar de voorkennis van dit onderwerp.

Andere veel voorkomende componenten

Er zijn nog twee componenten waar jullie mee gaan werken. De LDR en de NTC.Deze zijn weergeven in figuur 3.

De bovenste component is een LDR. Light Dependent Resistor, dit is eengels voor licht afhankelijke weerstand. De naam zegt het al, het is een weerstand die kleiner word als er meer licht op valt. In het symbool voor LED hebben we dezelfde pijltjes gezien, deze representeren licht, wat in dit geval binnen komt. Hoe meer licht des te meer stroom die word doorgelaten.

de tweede component is dan de NTC. Negative Temperature Coëfficient, des te lager de temperatuur des te lager de weerstand. Het min teken in het symbool laat zien dat het verband tussen de temperatuur en de stroom die hij doorlaat negatief is. Als de temperatuur stijgt doet de weerstand dat ook.  

Figuur 3
Figuur 3

Plus en min ladingen

Wat is lading?

Een lading komt van een over- of onderschot aan elektronen. Elk molecuul heeft elektronen en allemaal willen ze graag een lading van 0 bereiken. Dit houdt in dat ze zoveel protonen als elektronen bevaten. Een elektron is dan een - en een proton is een +. Als je zoveel protonen als elektronen hebt zal je molecuul een lading van 0 hebben bereikt. 

Positief of negatief

In het vorige kopje over ladingen heb je uitgeleg gekregen over wat een lading is en hoe een voorwerp deze krijgt. In dit onderdeel bespreken we hoe ladingen op elkaar reageren. 

Een plus en min lading zullen elkaar altijd aan trekken. Aangezien alles graag een lading van 0 wil hebben gaan de plus en min ladingen naar elkaar toe. Zo worden de min ladingen over gegeven aan de plus ladingen. Plus ladingen zullen nooit overspringen. 

Twee dezelfde ladingen stoten elkaar af. Een negatief geladen deeltje wilt niet nog negatiever worden en andersom. 

Denk bij dit kopje aan twee magneten. Deze hebben allebei een plus en een min kant. Als je de plus en min naar elkaar houd zullen de magneten vanzelf naar elkaar toe trekken. Als je twee dezelfde kanten probeert samen te krijgen moet jij extra kracht leveren om dat te bereiken.

Figuur 4
Figuur 4

In het midden zitten de neutronen die geen lading hebben en de protonen met een positieve lading. Omdat deze in de kern zitten zullen ze nooit over springen, als een lading zich verplaatst is dat dus altijd een elektron wat over springt. 

Elektronen zitten in de buitenste laag en hebben een lading van -1. Omdat deze in de buitenste schil zitten kunnen deze makkelijk worden over gebracht naar andere molecullen wanneer er wrijving plaats vind. 

Statische lading

Wanneer twee voorwerpen langs elkaar wrijven kan het gebeuren dat er elektronen van het ene voorwerp aan het andere blijven hangen, dit heet statische lading. Beide voorwerpen zijn dan geladen en zullen zo snel mogenlijk terug willen naar hun originele staat. Er zijn twee manieren waarop dit kan voorkomen.

In het eerste geval zullen de voorwerpen blijven kleven, de positieve en negatieve deeltjes worden tot elkaar aangetrokken. Dit gebeurt vaak met dunne laagjes plastic, maar het meest herkenbare voorbeeld is wanneer je een ballon over je haar heen wrijft en dat je haar dan de ballon volgt. Over tijd gaat de lading in je haar weer weg.

Het tweede geval heeft vonkjes die over schieten. Dit zijn elektronen die zo graag terug willen naar hun originele molecuul dat je ze ziet en hoort overspringen. Dit gebeurt vaak als je een wollen trui uit trekt in de winter. Je hoort en ziet de vonkjes dan kleine knettertjes maken.

Video Statische lading

Statische lading

Veel voorkomend

Het weer

Een geladen voorwerp raakt zijn lading ook weer kwijt. Een van de stoffen die lading goed geleid is water. Dit is waarom we geen elektronica zomaar nat mogen krijgen. Wat hierin meespeelt is dus ook de luchtvochtigheid. Als er meer waterdamp in de lucht zit zal de lading zich sneller terug bewegen naar een neutrale staat. Dit maakt sommige experimenten met statische lading dus lastiger uit te voeren als het een week heeft geregent.

Elektronen

Waar komen de positieve en negatieve deeltjes vandaan?

De deeltjes waar het steeds over gaat bevinden zich in molecullen. Denk terug aan het model van Bhor, deze word ook weergeven in figuur 4

Elektriciteit

In dit hoofdstuk werken we toe naar elektriciteit. Elektriciteit komt van een grote hoeveelheid geladen deeltjes in bijvoorbeeld een batterij die dus constant van min naar plus willen bewegen. Door deze elektronen door een lampje heen te laten lopen gaat de draad in de lamp gloeien en zal de lamp branden. Dit is hoe elektriciteit op moleculair niveau te werk gaat.

Toetsing

Ben je klaar?

Bronnen

Bronnenlijst.

 

V. (z.d.). OpenClipart. https://freesvg.org/vector-image-of-lithium-atom-in-bohr-model

 

  • Het arrangement 3 Havo les is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    Fien Claessen
    Laatst gewijzigd
    2023-05-22 15:49:45
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:

    • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
    • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
    • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie.

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Toelichting
    Een les voor 3 havo
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld
    Studiebelasting
    4 uur 0 minuten

    Bronnen

    Bron Type
    Statische lading
    https://youtu.be/KJVOVnOBulk     		Video

  • Downloaden

    Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

    Metadata

    LTI

    Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

    Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

    Arrangement

    Oefeningen en toetsen

    Voorkennis elektriciteit

    IMSCC package

    Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

    QTI

    Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat alle informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen punten, etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.

    Versie 2.1 (NL)

    Versie 3.0 bèta

    Voor developers

    Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.

  • Gebruik
    Weergave
  • Wikiwijs is een dienst van