Schakelingen 9.3 Schakelen met een relais K4 les 4

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 3

9.3 Schakelen met een relais

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

1. Maak thuis de opdrachten af van 9.2 LDR en NTC! 

Opdracht: 1 t/m 10

Terugblik 

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.

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.

Leerdoelen 9.3 Schakelen met een relais

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

Elektromagneten

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.

Het relais

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

Een elektromagneet bestaat uit een spoel en een ijzeren kern.

Elektromagneten (1)

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).

Elektromagneten (2)

Er zijn dus twee verschillende stroomkringen:

1 de stroomkring van de elektromagneet;

2 de stroomkring van de actuator 

(in afbeelding 3 is dat de lamp).

9.3 Schakelen met een relais

De werking van een relais

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.

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.

Een startmotorschakeling

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.

Het symbool voor een relais

Een startmotorschakeling

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.

Het symbool voor een relais

Startmotor auto met relais

-Sleutel in slot

-Spoel magnetisch

-Anker naar M

-Motor aan.

Een inbraakalarm

In de afbeelding 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 elektro-

magneet trekt in deze situatie het

 anker naar zich toe. Hierdoor kan er geen stroom via het breekcontact lopen: de sirene staat uit.

Een inbraakalarm

Als de draad op de ruit breekt, 

loopt er geen stroom meer door de 

spoel. De spoel is daardoor niet

meer magnetisch. 

De veer trekt het anker dan naar het

breekcontact B. 

De stroom in stroomkring 2 wordt

daardoor ingeschakeld: 

de sirene gaat aan.

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.

Voorbeeldschakeling raambeveiliging

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

 reedcontact

Welke 3 dingen heb jij deze les geleerd?

Waar wil je nog extra uitleg over?

Afsluiting: we weten....

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

Ik snap de leerdoelen:
Je kunt de onderdelen beschrijven waaruit een elektromagneet is opgebouwd.
Je kunt uitleggen hoe een elektromagneet een stroomkring kan inschakelen.
Je kunt met symbolen tekenen hoe je een relais in een schakeling opneemt.
Je kunt toelichten hoe een relais wordt toegepast in een automatische schakeling.
Je kunt uitleggen hoe je een reedcontact in een schakeling als sensor gebruikt.

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

Afsluiting

Volgende les:

Huiswerk:

1. Maak thuis de opdrachten af van 9.3 schakelen met een relais, opdracht 1 t/m 6. 

Dank voor jullie aandacht!

Aan de slag!

Maak de opdrachten van 9.3

Opdracht: 1 t/m 6

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