Schakelingen 9.3 Schakelen met een relais K4

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 3

Hoofdstuk 1: Nask

Welkom Kader-4

Benodigheden

- laptop

- Binas

- Rekenmachine 

Welkom Kader 4!

Ga zitten en start met:

Maak opdracht 11 en 12 van 9.2

START IN: 

Tassen op de grond

Jas over je stoel

Telefoons in de zakkie

Schoolspullen op tafel: Boek, Chromebook, JdW-map, etui 

We gaan starten! 

                                                               Wachttijd:

SE1-kader4-2526

H1 Elektriciteit

§ 1.1 Elektrische stroom

§ 1.2 Elektriciteit in huis

§ 1.3 Vermogen en energie

§ 1.4 Elektriciteit en veiligheid

H3 Krachten

§ 3.1 Krachten herkennen

§ 3.2 Krachten meten

§ 3.3 Netto-kracht

§ 3.4 Krachten in werktuigen

H5 Licht

§ 5.1 Licht, schaduw en spiegels

§ 5.2 Van infrarood tot ultraviolet

§ 5.3 Beelden maken met een lens

§ 5.4 Oog en bril

H9 Schakelingen

§ 9.1 Weerstanden

§ 9.2 LDR en NTC

§ 9.3 Schakelen met een relais

§ 9.4 Elektronische schakelingen

H10 Werktuigen

§ 10.1 Krachten

§ 10.2 Hefbomen

§ 10.3 Katrollen en takels

§ 10.4 Druk

H12 Elektriciteit

§ 12.1 Stroom en spanning

§ 12.2 Spanning transformeren

§ 12.3 Serie- en parallelschakeling

§ 12.4 Elektriciteit en veiligheid

H9: Schakelingen 

• § Introductie voorkennis

•           § 9.1 Weerstanden
•           § 9.2 LDR en NTC
•           § 9.3 Schakelen met een relais 
•           § 9.4 Elektronische schakelingen

1. Huiswerk controle
   
2. Terugblik
   
3. Leerdoelen
   
4. Instructie (uitleg)
   
5. Zelfstandig werken
6. Afsluiting
7. Huiswerk volgende les

1. Nova digitale boek koppelen
2. Voorkennis/Terugblik
   
3. Leerdoelen
   
4. Instructie (uitleg)
   
5. Zelfstandig aan de slag
   
6. Nabespreking
   
7. Afsluiting 

Les programma

Opgaven bespreken

Huiswerk voor vandaag:

1. Lees paragraaf 9.2 LDR en NTC
   
2. Maak de opdrachten af van 9.2 1 t/m 10

Dank voor jullie aandacht!

Welke vraag/vragen 

vonden jullie lastig?

2. Voorkennis activeren

De docent activeert relevante voorkennis aan de hand van een terugblik-opdracht, waarbij eventueel een beroep op de thuistalen wordt gedaan. Op deze manier biedt de docent een kapstok om nieuwe stof te verbinden aan de eerder geleerde stof en richting te geven aan het verdere verloop van de les. Tegelijkertijd worden hiermee misconcepties van leerlingen zichtbaar gemaakt, waar de docent vervolgens gericht op in kan spelen. 

1. Je kunt de drie delen beschrijven waaruit een eenvoudige automatische schakeling bestaat. R
2. Je kunt uitleggen wanneer de weerstand van een LDR toeneemt en wanneer hij afneemt. T2
3. Je kunt een schakeling tekenen waarin de hoeveelheid licht met een LDR wordt gemeten. T2
4. Je kunt uitleggen wanneer de weerstand van een NTC toeneemt en wanneer hij afneemt. T2
5. Je kunt een schakeling tekenen waarin een NTC als temperatuursensor wordt gebruikt. T1
6. Je kunt de vervangingsweerstand van een serieschakeling berekenen. T1
7. Je kunt beschrijven hoe je de weerstandswaarde van een schuifweerstand kunt instellen. T2

• automatische schakeling
• sensor
• schakelaar (in een automatische schakeling)
• actuator
• LDR & NTC
• vervangings-weerstand
• schuif-weerstand

9.2 LDR en NTC

Leerdoelen behaald?

Door welke schakeling loopt de grootste stroom?

1. de Linker schakeling
2. de Rechter schakeling
3. Beide evenveel

De weerstand van een LDR kan in korte tijd sterk veranderen.
Wanneer wordt de weerstand van een LDR kleiner?

1. Meer licht op de LDR
2. Minder licht op de LDR
3. Temperatuur van de LDR daalt
4. Temperatuur van de LDR stijgt

Hoe noemt men het volgende symbool:

1. Voltmeter
2. LDR
3. Schakelaar
4. Spanningsmeter

Wanneer er meer licht op een LDR valt, wordt de weerstand ...... en de stroomsterkte door de LDR ......

1. Groter, Kleiner
2. Kleiner, Groter
3. Groter, Blijft Gelijk
4. Kleiner, Kleiner

De weerstand van een NTC kan in korte tijd sterk veranderen.
Wanneer wordt de weerstand van een NTC groter?

1. Meer licht op de NTC
2. Minder licht op de NTC
3. Temperatuur van de NTC daalt.
4. Temperatuur van de NTC stijgt.

1. Je kunt de onderdelen beschrijven waaruit een elektromagneet is opgebouwd. R
   
2. Je kunt uitleggen hoe een elektromagneet een stroomkring kan inschakelen. T2
   
3. Je kunt met symbolen tekenen hoe je een relais in een schakeling opneemt. T1
   
4. Je kunt toelichten hoe een relais wordt toegepast in een automatische schakeling. T2
   
5. Je kunt uitleggen hoe je een reedcontact in een schakeling als sensor gebruikt. T2

• anker
• breekcontact
• elektromagneet
• maakcontact
• noordpool
• reedcontact
• relais
• spoel
• zuidpool

9.3 Schakelen met een relais 

Een relais is een automatische schakelaar die je in allerlei apparaten kunt tegenkomen: wasmachines, televisies, magnetrons, buitenlampen, enzovoort.

Je kunt een relais herkennen aan het klikkende geluid dat het tijdens het schakelen maakt.

In een relais wordt gebruikgemaakt van een elektromagneet (afbeelding 1): een lange, geïsoleerde koperdraad die rond een ijzeren kern is gewikkeld. 

Zo’n spiraalvormig gewikkelde koperdraad noem je

een spoel. Als je stroom door een spoel laat lopen, wordt hij

magnetisch. Net als bij een staafmagneet heb je een noordpool

aan de ene kant en een zuidpool aan de andere kant.

9.3 Schakelen met een relais

Elektromagneten

In de bovenste afbeelding zie je een relais.

De elektromagneet, met zijn wikkelingen van geïsoleerd

koperdraad, bevindt zich links.

Rechts zijn de contactpunten te zien waartussen het

relais kan schakelen. Aan de onderkant bevinden zich

metalen pinnen waarmee je het relais kunt aansluiten

(onderste afbeelding).

9.3 Schakelen met een relais

Elektromagneten (1)

Er zijn dus twee verschillende stroomkringen:

1. de stroomkring van de elektromagneet;
2. de stroomkring van de actuator 
3. (in afbeelding 3 is dat de lamp).

9.3 Schakelen met een relais

Elektromagneten (2)

In afbeelding hiernaast is schematisch getekend

hoe je een lamp met een relais kunt in- en

uitschakelen. 

Als er geen stroom door de spoel

loopt, is de spoel S niet magnetisch.

Een veer trekt het beweegbare anker A dan

omhoog (zie afbeelding ).

Daardoor wordt het anker tegen

contactpunt 1 aangedrukt.

Er kan dan geen stroom lopen via

contactpunt 2: de lamp is uit.

9.3 Schakelen met een relais

De werking van een relais

De spoel wordt magnetisch als je er stroom doorheen laat 

lopen. Hij trekt dan het ijzeren anker naar zich toe. 

Daardoor wordt het anker tegen contactpunt 2 aangedrukt

(afbeelding hiernaast).

Dit veroorzaakt het typische klikgeluid van een relais. 

De stroomkring via contactpunt 2 is hierdoor gesloten:

de lamp begint te branden.

Anker

Beweegbaar ijzeren onderdeel van een relais.

9.3 Schakelen met een relais

De werking van een relais

Het relais is een schakelaar die wordt bediend door een elektromagneet.

Een elektromagneet bestaat uit een spoel en een ijzeren kern.

9.3 Schakelen met een relais

Zoals je aan het schakelsymbool hier kunt zien,

heeft een relais vijf aansluitpunten.

De aansluitpunten 1 en 2 zijn voor:

het aansluiten van de spoel.

Hiermee maak je stroomkring 1.

Op de aansluitpunten 3, 4 en 5 die je rechts ziet,

kun je een actuator aansluiten.

Hiermee maak je stroomkring 2.

9.3 Schakelen met een relais

Een startmotorschakeling

Het symbool voor een relais

Zoals je aan het schakelsymbool hier kunt zien,

heeft een relais vijf aansluitpunten.

De aansluitpunten 1 en 2 zijn voor:

het aansluiten van de spoel.

Hiermee maak je stroomkring 1.

Op de aansluitpunten 3, 4 en 5 die je rechts ziet,

kun je een actuator aansluiten.

Hiermee maak je stroomkring 2.

9.3 Schakelen met een relais

Een startmotorschakeling

Het symbool voor een relais

Van de drie aansluitpunten voor de actuator

gebruik je de onderste aansluiting (5) altijd.

Je houdt dan twee aansluitpunten over:

het maakcontact M (3) en het breekcontact B (4).

Het hangt van het doel van de schakeling af of je

het maakcontact gebruikt of het breekcontact.

Soms worden zelfs beide contacten in één

schakeling gebruikt.

9.3 Schakelen met een relais

Een startmotorschakeling

Het symbool voor een relais

9.3 Schakelen met een relais

Startmotor auto met relais

-Sleutel in slot

-Spoel magnetisch

-Anker naar M

-Motor aan.

9.3 Schakelen met een relais

Een inbraakalarm

In de afb. zie je een schakeling die wordt gebruikt als inbraakalarm bij een winkelruit van een juwelier.

In deze schakeling wordt het

breekcontact van het relais gebruikt. Zolang de stroomkring door de ruit gesloten blijft, loopt er stroom door de spoel. De elektromagneet trekt in deze situatie het anker naar zich toe. 

Hierdoor kan er geen stroom via het 

breekcontact lopen: de sirene staat uit.

9.3 Schakelen met een relais

Raambeveiliging

Er bestaan ook alarmsystemen waarmee 

je openslaande ramen kunt beveiligen. 

Op de volgende slide zie je het 

schakelschema van zo’n inbraakalarm. 

Het alarm gaat af op het moment dat 

het raam wordt opengemaakt.

In deze alarmschakeling wordt gebruikgemaakt van een reedcontact. Dat is een schakelaar die reageert op een magneet.

In afbeelding hiernaast zie je hoe dat werkt.

Als je een magneet bij het reedcontact houdt,

klikken de twee stalen strips tegen elkaar aan. 

Zo wordt de stroom ingeschakeld. Als je de magneet weghaalt, veren de strips weer bij elkaar vandaan. Dan wordt de stroom uitgeschakeld.

9.3 Schakelen met een relais

Voorbeeldschakeling raambeveiliging

9.3 Schakelen met een relais

Uitleg Reedcontact

Wordt gebruikt als schakelaar / sensor

schakelaar die werkt op een magneet

Magneet bij reedcontact => gesloten contact => stroom

Toepassingen:

- positie/niveau sensor

- fietscomputer/ km-teller

9.3 Schakelen met een relais

 reedcontact

9.3 Schakelen met een relais

9.3 Schakelen met een relais

anker

Beweegbaar ijzeren onderdeel van een relais.

breekcontact

Contactpunt in een relais; als de elektromagneet is uitgeschakeld, kan er stroom via het breekcontact lopen.

elektromagneet

Lange, geïsoleerde koperdraad die rond een ijzeren kern is gewikkeld.

maakcontact

Contactpunt in een relais; als de elektromagneet wordt ingeschakeld, kan er stroom via het maakcontact lopen.

noordpool

Eén van de uiteinden van een staafmagneet of elektromagneet.

.

Begrippen: 

reedcontact

Schakelaar die de stroom inschakelt als je er een magneet bij houdt, en de stroom uitschakelt als je de magneet weghaalt.

relais

Automatische schakelaar die de stroom met behulp van een elektromagneet in- en uitschakelt.

spoel

Geïsoleerde koperdraad die in de vorm van een spiraal is gewikkeld.

zuidpool

Eén van de uiteinden van een staafmagneet of elektromagneet.

Maak:

Opdracht 1 t/m 11 van paragraaf 1.1 

Je mag samenwerken!

rood = Iedereen is stil

oranje = Iedereen is stil, docent beantwoord wel vragen

groen = Je mag zachtjes overleggen met je buurman/buurvrouw

Maak:

van paragraaf 9.3 opdracht 1 t/m 10 

1. Je kunt de onderdelen beschrijven waaruit een elektromagneet is opgebouwd. R
   
2. Je kunt uitleggen hoe een elektromagneet een stroomkring kan inschakelen. T2
   
3. Je kunt met symbolen tekenen hoe je een relais in een schakeling opneemt. T1
   
4. Je kunt toelichten hoe een relais wordt toegepast in een automatische schakeling. T2
   
5. Je kunt uitleggen hoe je een reedcontact in een schakeling als sensor gebruikt. T2

• anker
• breekcontact
• elektromagneet
• maakcontact
• noordpool
• reedcontact
• relais
• spoel
• zuidpool

9.3 Schakelen met een relais 

Leerdoelen behaald?

Vragen?

Schrijf 3 dingen op die
je deze les hebt geleerd

Stel 1 vraag over iets dat je
deze les nog niet zo goed hebt begrepen

Volgende les:

Huiswerk:

1. Lees paragraaf 9.3 Schakelen met een relais  
2. Maak de opdrachten af van 9.3 1 t/m 10

Dank voor jullie aandacht!

Nask Toolbox