Schakelingen 9.1 LDR en NTC K4 les 3

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 3

9.2 LDR en NTC

Welkom Kader - 4

Je hebt straks je laptop nodig                                     START IN:

Neem plaats en leg je spullen alvast klaar.

We gaan starten!

                                                                                               Wachttijd:

H9: Schakelingen 

§ Introductie voorkennis

          § 9.1 Weerstanden

          

          § 9.2 LDR en NTC

          § 9.3 Schakelen met een relais 

          § 9.4 Elektronische schakelingen

          

Lesprogramma

1. Huiswerk controle
2. Terugblik
3. Leerdoelen
4. Instructie (uitleg)
5. Nabespreking
6. Afsluiting 
7. Huiswerk

Schakelingen H9

Nova code:

klascode 455346

Huiswerkcontrole

Huiswerk:

9.1. Maak thuis de opdrachten af! 

Opdracht: 2, 4, 6, 8, 10, 12 en 14

Terugblik 

1. Je kunt toelichten wat wordt bedoeld met de weerstand van een schakelonderdeel.
   
2. Je kunt uitleggen hoe je de totale weerstand van een stroomkring groter kunt maken.
   
3. Je kunt beschrijven hoe je de weerstand van een schakelonderdeel kunt bepalen.
   
4. Je kunt berekeningen uitvoeren met de spanning, de stroomsterkte en de weerstand.
   
5. Je kunt beredeneren of de wet van Ohm van toepassing is op een schakelonderdeel.
   
6. Je kunt uit de kleurcode op een weerstandje afleiden hoe groot zijn weerstandswaarde is.

Met welke formule bepaal je de grootte van de weerstand?

1. R = U : I
2. R = I : U
3. R = U x I
4. R = I x U

Wat is de wet van Ohm

1. E=P⋅t
2. E=U⋅I⋅t
3. I=​t​​Q​​
4. R=​I​​U​​

Hoe noemt men het volgende symbool:
Zoek eventueel op in je BINAS

1. Drukknop
2. Led
3. Batterij
4. LDR

Ring 1 = groen, ring 2 = oranje,
ring 3 = rood, ring 4 = goud
Hoe groot is de weerstandswaarde?

1. 5565
2. 5300
3. 5035
4. 5320

Ring 1 = rood, ring 2 = zwart,
ring 3 = rood, ring 4 = zilver
Hoe groot is de weerstandswaarde?

1. 2000
2. 2020
3. 2100
4. 2200

 H9.2 LDR en NTC

Leerdoelen 9.2 LDR en NTC

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

Automatische schakelingen

Veel mensen hebben een buitenlamp die vanzelf aan- en uitgaat. Zo’n lamp wordt bediend door een automatische schakeling.

Een eenvoudige automatische schakeling bestaat uit drie delen:

een sensor, een schakelaar en een actuator.

• De sensor produceert een elektrisch signaal dat informatie over de omgeving geeft.

• De schakelaar schakelt iets in of uit als de sensor daar het signaal voor geeft.

• De actuator doet iets wat nuttig of prettig is voor de gebruiker van de schakeling.

Automatische schakeling

Sensor  ---->  automatische schakelaar ----> actuator

lichtsensor                                                                   lamp

geluidssensor                                                            motor

bewegingssensor                                                    sirene

temperatuursensor                                               verwarming

Sensor

Sensor 'voelt'

Sensor = reageert op signalen uit de omgeving

Produceert een elektrisch signaal dat informatie over de omgeving geeft.

Bijvoorbeeld: een thermometer, NTC, LDR

Jouw scherm v/d telefoon geeft in het donker ook meer licht!

Schakelaar

Actuator

Dit is het uiteindelijke doel. 

De actuator doet iets wat nuttig is voor de gebruiker van de schakeling.

Denk aan het aanzetten van een lamp, een alarm, een verwarming, een koelkast, een motor.

Hoe werkt dat nu?

Het signaal van de sensor komt bij de verwerker. 

Deze verwerkt het signaal en bepaalt wat er moet gebeuren.

1.De buitenlamp had minder licht 

-> Dus moet de lamp gaan branden want het is donker

2.De buitenlamp vangt veel licht op 

-> Lamp moet uitblijven het is nog licht genoeg!

LDR: Light Dependent Resistant

LDR is gevoelig voor? Lichtgevoelige weerstand.

Hoe meer licht er op de LDR valt:
        des te kleiner is zijn weerstand, en
        des te groter is de stroomsterkte die de  stroommeter

        aangeeft.

Gebruikt in?

• Buitenlampen
• camera met flitser, telefoonscherm ...

Een temperatuursensor: NTC 

NTC (Negatieve Temperatuur Coëfficiënt),

is gevoelig voor?

• Veranderingen in de temperatuur. 
• Temperatuur stijgt => Weerstand kleiner

Gebruikt in?

• computers om oververhitting tegen te gaan.
• automatisch weerstation

          

                

             NTC

De stroom begrenzen (1)

Zoals je ziet is in de schakeling van afbeelding 6 ook een gewone weerstand opgenomen. Dat is gedaan omdat een NTC gemakkelijk te heet kan worden. Als er stroom door een NTC loopt, wordt de NTC warmer. Daardoor vermindert zijn weerstand, zodat de stroomsterkte nog groter wordt, enzovoort. Dat gaat door totdat de NTC doorbrandt.

Om dit te voorkomen, wordt een gewone weerstand in serie geschakeld met de NTC. 

De gewone weerstand werkt als een stroombegrenzer.

Hij zorgt ervoor dat de totale weerstand groot genoeg blijft. 

Daardoor blijft de stroomsterkte binnen veilige grenzen.

De stroom begrenzen (2)

Je kunt de totale weerstand berekenen door de afzonderlijke weerstanden bij elkaar op te tellen (afbeelding 7). In formulevorm ziet dat er zo uit:

totale weerstand = weerstand 1 + weerstand 2 + ...

Rv = R1 + R2 + ...

Als je één weerstand van 100 Ω en één van 200 Ω in serie zet, hebben ze samen een weerstand van 300 Ω. Je kunt R1 en R2 dus vervangen door één weerstand van 300 Ω. Voor de rest van de schakeling maakt dat niets uit. Je zegt daarom dat R1 en R2 een vervangingsweerstand Rv van 300 Ω hebben.

Regelbare weerstanden

Ingrid heeft een doosje met een heleboel weerstandjes van 100 Ω, 200 Ω en 500 Ω.

Voor een proef heeft ze een weerstand van 900 Ω nodig.

Hoe kan ze zo’n weerstand maken met zo weinig mogelijk weerstandjes uit het doosje?

gegevens

R1 = 500 Ω

R2 = 200 Ω

R3 = 200 Ω

Symbool

Schuifweerstand

Welke 3 dingen heb jij deze les geleerd?

Waar wil je nog extra uitleg over?

Afsluiting: we weten....

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

Ik snap de leerdoelen:
Je kunt de drie delen beschrijven waaruit een eenvoudige automatische schakeling bestaat.
Je kunt uitleggen wanneer de weerstand van een LDR toeneemt en wanneer hij afneemt.
Je kunt een schakeling tekenen waarin de hoeveelheid licht met een LDR wordt gemeten.
Je kunt uitleggen wanneer de weerstand van een NTC toeneemt en wanneer hij afneemt.
Je kunt een schakeling tekenen waarin een NTC als temperatuursensor wordt gebruikt.
Je kunt de vervangingsweerstand van een serieschakeling berekenen.
Je kunt beschrijven hoe je de weerstandswaarde van een schuifweerstand kunt instellen.

1. Ja
2. Nee
3. Een beetje....

Afsluiting

Volgende les:

Huiswerk:

1. Maak thuis de opdrachten af van 9.2 LDR en NTC! Opdracht: 1 t/m 10

Dank voor jullie aandacht!

Aan de slag!

Maak de opdrachten van 9.2 LDR en NTC! 

Opdracht: 1 t/m 10

Je mag samenwerken.

Nabespreken 

Antwoorden opdrachten

Wetenschap is het opdoen van kennis en deze toepassen.
Natuurwetenschappers kijken naar de natuurlijke wereld, en nemen verschijnselen waar. En proberen die te verklaren en te voorspellen.
Ze doen ONDERZOEK en ontdekken zo nieuwe dingen over de natuur om ons heen.
Techniek wordt gebruikt om die kennis in uitvindingen toe te passen

Verschil Natuurkunde en Scheikunde: tijdelijk en blijvende veranderingen: Je kan het niet meer terug krijgen in de oude staat.
Eigenlijk IS scheikunde ook natuurkunde, maar dan specifiek gericht op stoffen en hoe die met elkaar reageren DUS een blijvende verandering

weerstand serie

De totale (Rt) of vervangingsweerstand (Rv) van een serieschakeling:

weerstand parallel

De totale (Rt) of vervangingsweerstand (Rv) van een parallelschakeling:

R1

R1

R2

R2

​R​t​​​​1​​=​R​v​​​​1​​=​R​1​​​​1​​+​R​2​​​​1​​

R​t​​=R​v​​=R​1​​+R​2​​

Serieschakeling

Weerstanden kunnen bij elkaar opgeteld worden:

 Rtot = R1 + R2 + …

Spanningen worden bij elkaar opgeteld:

 Utot = U1 + U2 + …

Stroomsterkte is overal gelijk:

 Itot = I1 = I2 = …