Symbolen herkennen
Welk onderdeel stelt elk symbool voor?
- aSchrijf de naam van elk onderdeel.
nr onderdeel nr onderdeel 1 5 2 6 3 7 4 8 - bBij symbool 4: welke kant is de pluspool? Hoe zie je dat?
FFundamental · deel F5 · Elektriciteit
Werkboek · hoofdstuk 18De elektrische kring
Bron, verbruiker, draad en schakelaar: van zaklamp tot trappenhuis
Je begint met symbolen, geleiders en eenvoudige kringen lezen. Daarna test je stoffen in het labo, zoek je fouten in schema's, redeneer je over kortsluiting en zekeringen, en bouw je logica met schakelaars. In de uitdagingen teken je het schema van de meetkas (opdracht 18.12, voor je Habitat-portfolio), ontwerp je een alarm, onderzoek je water en bedien je een lamp van drie plaatsen.
Hoe lees je een opdracht?
Drie tredenOefenen Toepassen Uitdagen
Elk hoofdstuk bouwt op: eerst oefenen (één stap, direct toepassen), dan toepassen (meerdere stappen, in een context), dan uitdagen (transfer, open problemen, andere leerlijnen erbij).
De StemExpert-schaal5
Eén moeilijkheidsschaal van 1 tot 9 over de drie niveaus heen: Fundamental loopt van 1 tot 4, Intermediate van 3 tot 7, Expert van 6 tot 9. Zo zie je dat de uitdaging van het ene niveau de oefening van het volgende is.
Oefenen
Oefenen
één stap, direct toepassenGeleider of isolator?
Deel in. Denk aan de proef uit het handboek.
- aVul in: geleider, zwakke geleider of isolator.
stof geleider, zwakke geleider of isolator koperdraad pvc-mantel van een snoer potloodmine zout water droge lucht aluminiumfolie porselein kraanwater - bWaarom is een snoer gemaakt uit twee verschillende soorten materiaal?
Van opstelling naar schema
Een leerling bouwt een alarm met licht en geluid: een batterij, een schakelaar, een lamp en een zoemer.
- aTeken het schakelschema met de juiste symbolen.
- bWat gebeurt er met de lamp als de zoemer stukgaat (de kring door de zoemer is onderbroken)? Leg uit.
Brandt het lampje?
Zes kringen, telkens met één cel. Let op de standen van de schakelaars en op de knooppunten.
- aVul de tabel in.
kring brandt het lampje (of de led)? waarom? A B C D E F
Hint
Volg de weg van de pluspool (lange streep) naar de minpool. Een draad met knooppunten aan beide kanten van een onderdeel is een weg om dat onderdeel heen.
Welke schakelaar?
Schakelaar, drukknop met maakcontact, drukknop met verbreekcontact of wisselschakelaar?
- aVul in.
toepassing soort schakelaar (a) de deurbel (b) het licht in de klas (c) het lampje in de koelkast (d) de lamp boven de trap (e) een toets van een rekenmachine (f) een knop op een kast met een lampje dat uitgaat zolang de deur dicht is
Toepassen
Toepassen
meerdere stappen, in een contextLabo: de testkring
Bouw de testkring uit het handboek en onderzoek minstens tien voorwerpen of stoffen uit je omgeving: ook dingen die je niet zeker weet, zoals een sleutel met een plastic kop, een blikje (met en zonder verf), een stuk krijt of een blad van een plant.
- aTeken het schema van je testkring.
- bNoteer je resultaten.
voorwerp materiaal lampje led geleider? - cEen blikje met verf: waar moet je de klemmen zetten om te zien of het metaal geleidt? Wat leer je daaruit over verf?
- dWelk besluit trek je? Welke stoffen geleiden, welke niet?
Zo wordt dit beoordeeld
| Schema | Bron, lampje (of led) en twee klemmen in één lus; correcte symbolen. |
|---|---|
| Werkwijze | Kring eerst getest door de klemmen tegen elkaar te houden; lampje én led gebruikt bij twijfel. |
| Resultaten | Minstens tien voorwerpen, met het materiaal erbij. |
| Besluit | Metalen en grafiet geleiden; kunststof, glas, hout niet; verf en lak isoleren. |
Foutenjacht in een schema
Een leerling tekende het schema van een lamp en een motor die samen met één schakelaar aan en uit gaan. Er zitten vier fouten in.
- aZoek de vier fouten. Welke zijn tekenfouten, welke zorgen ervoor dat de kring niet werkt zoals bedoeld?
- bTeken het schema correct.
Kortsluiting!
Twee lampen L1 en L2 staan in serie. Over L2 hangt een drukknop D. A en B zijn twee punten op de draden bij de bron.
- aD is niet ingedrukt. Welke lampen branden?
- bJe drukt op D. Wat gebeurt er met L1 en met L2? Leg uit.
- cIemand legt een draad van A naar B. Wat gebeurt er? Waarom is dat gevaarlijk?
- dWaar zou jij een zekering in deze kring zetten?
Zekering: waar en waarom?
Voor de zekering van deze kring op 12 V zijn er drie voorstellen: plaats A, B of C.
- aWelke plaats is de beste? Leg uit.
- bWat gebeurt er als je de zekering op plaats C zet? Werkt de lamp dan?
- cOp B werkt de zekering ook, maar minder goed. Geef een voorbeeld van een kortsluiting die ze op B niet zou opmerken.
- dDe zekering is doorgebrand. Een klasgenoot wil er een stukje koperdraad in plaats van steken. Wat antwoord je?
EN, OF of allebei?
In deze kring staat S1 in serie met twee schakelaars S2 en S3 die parallel staan.
- aVul de tabel in voor alle acht combinaties (0 = open, 1 = dicht).
S1 S2 S3 lamp aan? 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 - bSchrijf de regel in één zin met EN en OF.
- cBedenk een toepassing: wat kunnen S1, S2 en S3 in het echt zijn?
De trappenhuisschakeling afwerken
De onderdelen van een trappenhuisschakeling liggen klaar. De rode puntjes zijn de aansluitingen.
- aTeken de draden, zodat je de lamp met W1 en met W2 kan bedienen.
- bControleer je schema voor de vier standen.
W1 W2 lamp boven boven boven onder onder boven onder onder - cEen elektricien verbindt per ongeluk de bron met een uitgang van W1 in plaats van met het gemeenschappelijke contact. Wat merk je?
Uitdagen
Uitdagen
transfer, open problemen, leerlijnen combinerenHabitat: het schema van de meetkas uitbreiden
Naast de ledstrip komt het waterpompje (12 V) op dezelfde voeding. Eisen: (1) één 12 V-voeding buiten de kas, met één hoofdzekering vlak na de pluspool; (2) de ledstrip heeft een eigen schakelaar; (3) het pompje draait alleen als de pompschakelaar dicht is én een vlotterschakelaar in het reservoir meldt dat er genoeg water is (een pomp die droog draait, gaat stuk); (4) een groene led met voorschakelweerstand brandt zolang de voeding aan staat; (5) ledstrip en pompje werken los van elkaar.
- aTeken het schakelschema. Geef elk onderdeel een naam (F1, S1, S2, ...).
- bHoe zorg je ervoor dat ledstrip en pompje los van elkaar werken? Waar in het schema zie je dat?
- cWelke schakelaars vormen een EN? Wat gebeurt er als het reservoir leeg raakt terwijl de pomp draait?
- dNoteer in je portfolio: waarom staat de hoofdzekering vóór de eerste splitsing?
Zo wordt dit beoordeeld
| Symbolen en tekenregels | IEC-symbolen, rechte draden, knooppunten bij elke splitsing, namen bij de onderdelen. |
|---|---|
| Veiligheid | Voeding buiten de kas; hoofdzekering vlak na de pluspool, vóór de eerste splitsing. |
| Logica | Pompschakelaar en vlotterschakelaar in serie met het pompje (EN); ledstrip en pompje elk in een eigen tak. |
| Statuslampje | Led met voorschakelweerstand in een eigen tak na de hoofdzekering, zonder schakelaar. |
Ontwerp: een alarm voor een doos
Je wil weten of iemand een doos opent. Een zoemer moet klinken zolang het deksel open is. Je hebt een batterij, een zoemer, een schakelaar en een drukknop (maak- of verbreekcontact, naar keuze). Het alarm moet ook uitgezet kunnen worden, zodat jij de doos kan openen zonder lawaai.
- aWelke drukknop kies je, en hoe plaats je hem zodat het deksel hem indrukt? Leg uit.
- bTeken het schakelschema.
- cMaak een tabel van alle standen (schakelaar open/dicht, deksel open/dicht) en wat de zoemer doet.
schakelaar deksel zoemer - dBouw het alarm en test het. Wat zou je verbeteren?
Zo wordt dit beoordeeld
| Keuze drukknop | Verbreekcontact dat door het gesloten deksel ingedrukt wordt, met uitleg. |
|---|---|
| Schema | Batterij, schakelaar, drukknop en zoemer in één lus (EN), correcte symbolen. |
| Tabel | Vier standen, alleen 'schakelaar dicht én deksel open' geeft geluid. |
| Test en verbetering | Werkend alarm; realistische verbetering (bv. lampje erbij, knop verstoppen, batterij sparen). |
Onderzoek: welk water geleidt het best?
In de proef geleidde zout water beter dan kraanwater. Hangt de geleiding af van hoeveel zout er in het water zit? Gebruik de testkring met de led, of vraag je docent een multimeter in te stellen die de stroom meet (hoofdstuk 19).
- aFormuleer een onderzoeksvraag en een hypothese.
- bWelke variabele verander je, wat meet je, en wat hou je gelijk? Noem er minstens drie die je gelijk houdt.
- cMaak oplossingen van 0, 5, 10, 20 en 40 g zout per liter (hoofdstuk 8) en meet.
zout (g/L) led (helderheid) of stroom (mA) - dFormuleer een besluit. Test daarna suikerwater met 40 g suiker per liter. Wat valt op?
Een lamp van drie plaatsen
Een lange gang heeft drie deuren. Aan elke deur wil je dezelfde lamp kunnen aan- en uitzetten. Je hebt twee wisselschakelaars en één kruisschakelaar. Een kruisschakelaar heeft vier aansluitingen: in stand 1 verbindt hij de draden rechtdoor, in stand 2 kruist hij ze.
- aTeken het schema: waar komt de kruisschakelaar?
- bHoeveel standen heeft de schakeling in totaal? Ga er vier na, en leg uit waarom elke schakelaar de lamp omzet.
- cHoeveel kruisschakelaars heb je nodig voor een lamp die je van vijf plaatsen wil bedienen?
ZelfevaluatieKleur per doel: lukt al / bijna / nog niet
- Ik kan de onderdelen van een gesloten kring benoemen (bron, verbruiker, geleiders, schakelaar) en hun taak uitleggen.
- Ik kan een kring tekenen als schakelschema met IEC-symbolen, en een opstelling omzetten in een schema en omgekeerd.
- Ik kan met een testkring nagaan of een stof een geleider of een isolator is, en uitleggen waarom metalen goed geleiden.
- Ik kan uitleggen wat een open kring en een kortsluiting zijn, en waarom een kortsluiting gevaarlijk is.
- Ik kan uitleggen hoe een smeltzekering en een automaat werken en waar een zekering in de kring hoort.
- Ik kan een schakelaar, een drukknop (maak- en verbreekcontact) en een wisselschakelaar onderscheiden, en schakelaars in serie (EN) en parallel (OF) gebruiken.
- Ik kan een trappenhuisschakeling tekenen en voor alle vier de standen nagaan of de lamp brandt.
- Ik kan het schema van de verlichting van de meetkas tekenen en verantwoorden.