POLARIS nask1 leerwerkboek vmbo-basis 3 deel A

POLARIS NASK1 VMBO-BASIS LEERJAAR 3 A

METHODECONCEPT / REDACTIE

Boom voortgezet onderwijs

AUTEURS

Ton van den Broeck Sjef Buil Martijn Hordijk Donald Staal

POLARIS NASK1

VMBO-BASIS LEERJAAR 3 A

BOOM VOORTGEZET ONDERWIJS

Inhoud

Deel A 1

Stoffen

1.1 1.2 1.3 1.4

Stofeigenschappen 8 Gevaren van stoffen 14 Fasen en faseovergangen 20 Chemische reacties 26 Toetsvoorbereiding 32

2

Elektrische schakelingen

2.1 2.2 2.3 2.4

Spanning 36 Stroomkringen 42 Schakelingen 48 Weerstand 54 Toetsvoorbereiding 60

INHOUD

3

Licht en beeld SE

Naslag

3.1 3.2 3.3 3.4

Licht en schaduw 64 Spiegels 70 Lenzen en beelden 76 Zien 82

A

Practicum A1 Veiligheid 92 A2 Brander 92 A3 Meten: grootheden en eenheden 94 A4 Meten: bereik en nauwkeurigheid 94 A5 Kleurcodes van weerstanden 95

B

Grafieken B1 Grafieken aflezen 96 B2 Grafieken maken 97

C

Rekenen C1 Voorvoegsels 98 C2 Eenheden omrekenen 98 C3 Rekenen met verhoudingen 99 C4 Rekenen met formules 99 C5 Rekenen met procenten 100

D

Werken met Binas 101

Toetsvoorbereiding 88

Register van begrippen 102 Verantwoording illustraties 105

2

Elektrische schakelingen

2.1

Spanning 36

2.2

Stroomkringen 42

2.3

Schakelingen 48

2.4

Weerstand 54 Toetsvoorbereiding 60

2

elektrische schakelingen

2.1 Spanning doel

Je leert wat spanningsbronnen zijn en hoe je spanning meet.

Spanningsbronnen

Spanning

Een mobiele telefoon moet je af en toe opladen. Doe je dat niet, dan raakt de accu leeg. De accu is een spanningsbron. Een spanningsbron levert de energie voor een elektrisch apparaat. Andere voorbeelden van spanningsbronnen zijn:

Op een spanningsbron staat de spanning van de bron. De eenheid van spanning is volt (V). Hoe hoger de spanning, hoe meer energie de spanningsbron kan leveren.

   

Batterij Dynamo Zonnecel Generator

Een spanningsbron heeft twee aansluitpunten: de pluspool (+) en de minpool (–).

Op school gebruik je bij een practicum over elektriciteit vaak een voedingsapparaat. Dit is ook een spannings­ bron.

Batterijen en accu’s hebben een spanning tussen 1,5 V en 24 V. Met een AA-batterij van 1,5 V kun je een nachtlampje laten branden. Een magnetron heeft meer energie nodig dan een nachtlampje. Een magnetron sluit je daarom aan op de netspanning van het stopcontact. In Nederland is de netspanning 230 V. Grote spanningen meet je in kilovolt (kV). De spanning op hoogspanningskabels kan wel 150 kV zijn.

Heel kleine spanningen meet je in millivolt (mV). Een microfoon zet geluid om in kleine spanningen van een paar mV.  

1 kV = 1000 V 1 V = 1000 mV

Voorbeeld [1] 2,4 kV = 2,4 × 1000 = 2400 V 400 V = 400 : 1000 = 0,4 kV 34 mV = 34 : 1000 = 0,034 V 0,2 V = 0,2 × 1000 = 200 mV 36

spanning 1

proefje Van een citroen kun je een batterij maken. Maak op 2 tot 3 cm afstand van elkaar twee kleine, diepe sneetjes in de schil. Stop in het ene sneetje een munt van 5 eurocent en in het andere een gegalvaniseerde spijker. Houdt je tong voorzichtig tegelijkertijd tegen de munt en de spijker. Wat voel je?

5

Schrijf de juiste spanning achter de spanningsbron.

Kies uit: 1,5 V / 9 V / 12 V / 230 V / 150 000 V. t1 AA-batterij blokbatterij autoaccu

2

Schrijf vier spanningsbronnen op. r

stopcontact

1

hoogspanningskabel

2 3

6

Omcirkel het juiste woord. t2 Een accu levert meer / minder energie dan een AA-batterij.

7

Binas tabel 3 Reken om. Gebruik zo nodig Naslag C1 – Voorvoegsels. t1

4 3

4

Vul de juiste woorden in. r a Een voedingsapparaat is een

.

b De netspanning in Nederland is

.

Schrijf de eenheden volt, millivolt en kilovolt op volgorde van groot naar klein. Gebruik de afkortingen van de eenheden. r

a 0,42 V =

mV

b 10 kV =

V

c 34 mV =

V

d 230 V =

kV

37

2.1

2

elektrische schakelingen Spanning meten

Meetbereik en nauwkeurigheid

Elektrische spanning meet je met een spanningsmeter.

Een spanningsmeter heeft twee aansluitingen: een rode plus (+) en een zwarte min (−). De plus van de meter verbind je door een verbindingsdraad met de pluspool van de spanningsbron. De min van de meter verbind je met de minpool van de spanningsbron.

Een spanningsmeter en een multimeter moet je soms instellen op een meetbereik. Dit is de grootste waarde die je kunt meten met die meter.

De analoge spanningsmeter hieronder heeft drie schaalverdelingen. De bovenste schaalverdeling heeft een meetbereik van 0 tot 30 V. Het meetbereik van de middelste schaalverdeling is 0 tot 3 V, dat van de onderste is 0 tot 15 V.

Er zijn analoge en digitale spanningsmeters. Een analoge meter heeft een wijzer. Op een schaalverdeling kun je de spanning aflezen. Andere spanningsmeters zijn digitaal. Je kunt de spanning dan direct als een getal op het scherm aflezen.

Spanning kun je ook meten met een digitale multimeter.

De zwarte aansluiting is de min (−), net als bij een spanningsmeter. Een multimeter heeft rode aansluitingen voor spanning en voor stroomsterkte.

Meestal heeft een multimeter een aparte aansluiting voor grote spanningen (230 V). Met een draaiknop stel je de multimeter in op spanning meten. Op het scherm kun je dan de gemeten spanning aflezen.

De spanningsmeter heeft meerdere aansluitingen:  een zwarte aansluiting;  voor elke schaalverdeling een eigen rode aansluiting.

Begin je meting altijd met het hoogste meetbereik.

Slaat de wijzer niet ver uit, dan kun je het meetbereik verkleinen. Met een kleiner meetbereik kun je nauwkeuriger meten.

Ook bij een multimeter kun je het meetbereik aanpassen. Die stel je in met de draaiknop.

0 0

10 1

20 2

5

10

0

V

38

accu

30 3 15

V

spanning 8

10

Vul het juiste woord in. r a De plus van een spanningsmeter verbind je met de

van een spanningsbron.

b De grootste waarde die je met een meter kunt meten, is het

9

A 0 V − 15 V B 0 V − 10 V

van de meter.

C 0V−5V

Hieronder zie je een spanningsmeter.

11

a Omcirkel het juiste woord. t1

Hieronder zie je een spanningsmeter. a Maak de schaalverdeling af. Schrijf bij elke dikke lijn het juiste getal. t1

Deze meter is analoog / digitaal. b Lees de juiste waarde af en schrijf die op. t1 De spanning is

Je meet de spanning over een lampje. Je verwacht dat je een spanning van ongeveer 3,6 V meet. De spanningsmeter heeft drie schaalverdelingen. Welk meetbereik kun je het best kiezen? Omcirkel de letter van het juiste antwoord. t2

b Het meetbereik van deze meter is

V.

V. t2

c Teken de wijzer als de meter een spanning van 2,25 V aangeeft. Begin in de zwarte stip onderaan. t2 10

15

5

20 25

0

0,5

30

V

0

V

39

2.1

2

elektrische schakelingen 14

Examentraining 12

Cees is voor zijn werk veel onderweg. Bij klanten gebruikt hij zijn laptop. Om onderweg zijn accu op te kunnen laden, koopt hij een omvormer. De omvormer sluit hij aan op de spanning van de auto-accu (12 V). De omvormer levert netspanning.

Vul het juiste woord of getal in. t1 a De omvormer werkt op een spanning van

V.

b De laptop werkt op een spanning van

V.

c De spanningsbron van de laptop is de

.

1 om meer spanning te krijgen; 2 om langer dezelfde spanning te krijgen.

Zet in de tabel hieronder achter elk voorbeeld een kruisje op de juiste plaats. i voorbeeld

reden 1

Een motor gebruikt meerdere accu’s om de hele nacht te kunnen draaien.

Ayo meet de spanning van een accu.

Omcirkel het juiste getal. t1

Een elektrische auto gebruikt meerdere geschakelde accu’s.

De spanning van de accu is 24 / 12 / 2,4 V. 15

Met een powerbank kun je een mobiele telefoon opladen. In de tabel hieronder staan de eigenschappen van een power­ bank. Schrijf de ontbrekende eenheden in de tabel. t1 capaciteit

15,6

oplaadtijd

11

spanning

5

Naar examen vmbo-BB 2016 – I Naar examen vmbo-BB 2021 – I

40

reden 2

Een vrachtwagen gebruikt meerdere auto-accu’s om de motor te starten.

Naar examen vmbo-BB 2018 – I 13

Om meer energie aan een apparaat te geven, kun je spanningsbronnen op elkaar aansluiten. Dit kan twee redenen hebben:

Ah

spanning 16

Elektrische fietsen zijn erg populair. De elektromotor van een elektrische fiets werkt op een spanning van 36 V. Die wordt geleverd door een accu. De accu bestaat uit drie cellen.

Heb je het leerdoel bereikt?

17

Kijk naar de opdrachten die je hebt gemaakt. a Hoeveel R-vragen had je goed?

Hoe groot is de spanning van één cel? Omcirkel de letter van het juiste antwoord. t2

b Hoeveel T1-vragen had je goed?

A 6V

c Hoeveel T2-vragen had je goed?

B 12 V

d Hoeveel I-vragen had je goed?

C 18 V D 36 V

18

Kruis aan wat je kent en kunt.

Ik ken de volgende begrippen: r

Naar examen vmbo-BB 2013 – I

y Spanningsbron y Voedingsapparaat y Spanning en netspanning y Spanningsmeter en multimeter y Meetbereik y Ik kan verschillende spanningsbronnen noemen en een spanningsmeter aflezen. t1

y Ik kan het juiste meetbereik van een spanningsmeter kiezen en aflezen. t2

y Ik kan uitleggen dat je met meerdere spanningsbronnen meer energie of langer energie kunt leveren. i

Ken of kun je nog niet alles? Lees dan de uitleg nog eens goed of bekijk de uitlegvideo.

41

2.1

2

elektrische schakelingen

2.2 Stroomkringen doel

Je leert wat een gesloten stroomkring is en hoe je een schakelschema tekent.

Gesloten stroomkring

Stroomsterkte

Als je de knop van een elektrische deurbel indrukt, hoor je geluid. Om een elektrisch apparaat te laten werken, moet je er een elektrische stroom doorheen laten lopen. Daarvoor heb je twee dingen nodig:

Door een stofzuiger gaat meer elektrische stroom dan door een elektrische tandenborstel. De hoeveelheid stroom die door een draad of apparaat gaat, is de stroomsterkte.

1 Een spanningsbron. Bij een elektrische deurbel is dat een batterij. De batterij levert de energie voor de bel.

Stroomsterkte meet je met een stroommeter of met een multimeter. De meter plaats je in de stroomkring.

De stroom die door de stroomkring gaat, gaat dan ook door de stroommeter of de multimeter.

Ook bij een stroommeter kun je het meetbereik aanpassen.

2 Een gesloten stroomkring. De drukknop en de deurbel zijn via stroomdraden verbonden met de batterij. De drukknop werkt als een schakelaar.

Als je de knop indrukt, sluit je de stroomkring.

Er loopt dan een stroom van de batterij via de stroomdraden en de bel terug naar de batterij.

De elektrische stroom brengt de energie van de batterij via de draden naar de bel. Laat je de knop los, dan verbreek je de stroomkring.

–

De eenheid van stroomsterkte is ampère (A).

Kleine stroomsterktes meet je in milliampère (mA).  

1 A = 1000 mA; 0,03 A = 0,03 × 1000 = 30 mA 1 mA = 0,001 A; 250 mA = 250 : 1000 = 0,25 A

– +

+ A

42

stroomkringen 19

20

proefje Buig twee metalen paperclips recht. Klem één paperclip tegen de onderkant van een batterij. Klem de andere paperclip tegen de bovenkant. Zorg dat de andere uiteinden van de paperclips 2 cm van elkaar zijn.

Houd je tong tegen het uiteinde van één paperclip. Wat merk je? Houd je tong nu even tegen de uiteinden van beide paperclips tegelijk. Wat merk je nu?

22

Hieronder zie je een stroommeter. a Lees de stroomsterkte af en vul die in. t1 De stroomsterkte is

A.

0,2

0,3

0,1

0,4

0

Je wilt een lamp laten branden. Schrijf op welke twee dingen daarvoor nodig zijn. r

0,5

A

1 2

b Reken de stroomsterkte van vraag a om in mA. t1 21

Je hebt een stroomkring gemaakt van een lampje, een batterij en een schakelaar. a Hoeveel draden lopen er van het lampje naar de batterij?

Omcirkel het juiste aantal. t1

23

1/2/3 b Je zet een stroommeter in de stroomkring. Hoeveel extra draden heb je daarvoor in de kring nodig? Omcirkel het juiste aantal. t2 geen / 1 / 2

a 0,45 A =

mA

b 25 mA =

A

In een bliksem kan een stroom lopen van 20 kA. Reken dit om naar A. t1 20 kA =

c Vul het juiste woord in. t1 Met de schakelaar kun je de

24

Binas tabel 3 Reken om. Gebruik zo nodig Naslag C1 – Voorvoegsels. t1

A

sluiten.

43

2.2

elektrische schakelingen Schakelschema’s

Meters in een schakelschema

Een ander woord voor stroomkring is schakeling.

Schakelingen teken je met symbolen. In Binas tabel 12 vind je de symbolen van verschillende onderdelen van een schakeling. Een tekening van een schakeling met symbolen noem je een schakelschema.

Hieronder zie je een tekening van een schakeling (1) en het schakelschema dat erbij hoort (2).

In een schakelschema kun je ook een spanningsmeter en een stroommeter tekenen. Elke meter heeft een eigen symbool. Zie het schakelschema hieronder.

Regels voor het tekenen van een schakelschema:    

Een stroommeter teken je voor of na een onderdeel.

Hieronder gaat de stroom van de batterij door de lamp en de stroommeter terug naar de batterij.

Een spanningsmeter teken je over een onderdeel.

Hieronder staat de spanningsmeter over de batterij.

Teken met potlood en liniaal.

Teken stroomdraden als rechte lijnen.

De lijnen maken hoeken van 90 graden met elkaar.

Teken een onderdeel niet op een hoek.

V

+

A

+

–

2

1

44

+

−

2

−

stroomkringen 25

27

Vul het juiste woord in. r a Een tekening van een stroomkring met symbolen is

26

een

.

b Een

teken je over een onderdeel.

Binas tabel 12 Teken hieronder het juiste symbool achter elk onderdeel. t1 onderdeel

Binas tabel 12 Omcirkel het juiste woord. t1 Dit is het symbool van een batterij / spanningsbron.

28

a Teken een schakeling met een batterij, een open schakelaar, een lampje en een stroommeter. De stroom­meter meet de stroom in het lampje . t2

symbool

lamp

open schakelaar

stroommeter

batterij

b Leg uit wat er met de stroommeter gebeurt als je de schakelaar sluit. t2

45

2.2

2

elektrische schakelingen 30

Examentraining

Hieronder zie je een stroommeter.

29 0,01

0,03

0,02

0

A

metaaldraad

0,04 0,05

a Vul het juiste getal en de juiste eenheid in. t1 De stroomsterkte die de meter aangeeft, is b Reken de stroomsterkte van vraag a om in mA. t1 In een natuurkundeles wordt de spanning over en de stroomsterkte door een metaaldraad gemeten.

Maak het schakelschema hieronder af. t2

c Wat is het meetbereik van deze ampèremeter? Omcirkel de letter van het juiste antwoord. t2 A 10 mA

+

−

B 44 mA C 50 mA

metaaldraad

Naar examen vmbo-BB 2016 – I 46

.

stroomkringen 31

Heb je het leerdoel bereikt?

Hieronder zie je een ingewikkeld schakelschema.

Trek een lijn van elk onderdeel naar de naam ervan. t2 33 S1 weerstand

T1 diode

D1 transistor

R3 schakelaar

Kijk naar de opdrachten die je hebt gemaakt. a Hoeveel R-vragen had je goed? b Hoeveel T1-vragen had je goed? c Hoeveel T2-vragen had je goed? d Hoeveel I-vragen had je goed?

34

Kruis aan wat je kent en kunt.

Ik ken de volgende begrippen: R y Stroom en stroomsterkte y Gesloten stroomkring y Schakelaar y Stroommeter y Schakeling en schakelschema

y Ik kan een stroommeter aflezen, ik kan stroomsterkte omrekenen van A naar mA en andersom, en ik kan symbolen herkennen en tekenen. t1

Naar examen vmbo-BB 2011 – I

y Ik kan schakelschema’s tekenen en onderdelen in ingewikkelde schakelschema’s herkennen. t2

32

Hoeveel energie de stroom vervoert, hangt af van de stroom­ sterkte en van de spanning van de spanningsbron. Leg dit uit. i

y Ik kan uitleggen wat het verband is tussen spanning, stroomsterkte en energie. i

Ken of kun je nog niet alles? Lees dan de uitleg nog eens goed of bekijk de uitlegvideo.

47

2.2

2

elektrische schakelingen

2.3 Schakelingen doel

Je leert hoe een serieschakeling en een parallelschakeling werken.

Serieschakeling

Stroom en spanning in een serieschakeling

Een waterkoker heeft vaak een controlelampje. Dat lampje gaat aan als je de waterkoker aanzet. Kookt het water, dan gaan de waterkoker en het lampje uit.

Het apparaat en het lampje zitten dan in dezelfde stroom­kring. Een schakeling met één stroomkring noem je een serieschakeling. Hieronder zie je een serieschakeling van een batterij, twee lampjes en een schakelaar.

Voor de stroom en de spanning in een serieschakeling geldt:

Voor een serieschakeling geldt:  De stroom kan maar één route door de stroomkring volgen.  Als je de stroomkring ergens onderbreekt, loopt er geen stroom meer. Je kunt de stroomkring onderbreken door de schakelaar te openen. Er loopt ook geen stroom meer als een onderdeel loszit of kapotgaat. +

−

 

De stroomsterkte is in elk onderdeel even groot.

De spanning van de spanningsbron wordt verdeeld over de onderdelen. Zijn de onderdelen gelijk, dan wordt de spanning gelijk verdeeld.

Voorbeeld [2] De spanning van de batterij is 6 V. De stroomsterkte in de linker lamp is 50 mA. De lampen zijn gelijk.

+

−

a Hoe groot is de stroomsterkte in de rechter lamp?

In een serieschakeling is de stroomsterkte in elke lamp gelijk. De stroomsterkte in de rechter lamp is dus ook 50 mA.

–

+

b Hoe groot is de spanning over de bovenste lamp?

De lampen zijn gelijk. De spanning van de batterij wordt dus gelijk verdeeld. De spanning over de rechter lamp is dus 6 V : 2 = 3 V. 48

schakelingen 35

36

proefje Ga naar phet.colorado.edu/nl/. Klik op ‘Simulaties’. Ga bij ‘Fysica’ naar ‘Circuit constructiedoos: gelijkstroom’. Klik op de play-knop. Klik op ‘Inleiding’. Maak een gesloten stroomkring met een batterij en twee lampjes. Knip het eerste lampje los.

Wat gebeurt er? Maak het lampje weer vast. Wat gebeurt er?

Doe hetzelfde met het andere lampje. Wat valt je op?

38

y De stroomsterkte is in beide lampjes even groot.

37

Teken het schakelschema van een serieschakeling van een batterij, drie lampjes en een open schakelaar. t1

1

−

2

b De spanning over lampje 1 is wel / niet 6 V. 39

y Draai je een lampje los, dan gaan alle lampjes uit. y Alle lampjes hebben dezelfde spanning als de batterij.

+

a De stroomsterkte door lampje 1 is wel / niet 0,6 A.

Een serieschakeling bestaat uit een batterij en twee lampjes.

Kruis aan welke uitspraken over de serieschakeling waar zijn. r

y Er zijn meerdere stroomkringen in de schakeling.

Hiernaast zie je een serieschakeling.

De lampjes zijn gelijk. De batterij geeft een spanning van 6 V. De stroomsterkte door lampje 2 is 0,6 A. Omcirkel het juiste woord. t1

Een serieschakeling bestaat uit een batterij van 4,5 V en twee dezelfde lampjes. Vul het juiste getal in. t1 De spanning over elk lampje is

40

V.

Een serieschakeling bestaat uit een batterij van 9 V en twee verschillende lampjes. De spanning over het ene lampje is 3 V. De stroomsterkte in dat lampje is 30 mA. Vul het juiste getal in en omcirkel de juiste eenheid. t2 a De spanning over het andere lampje is b De stroomsterkte in het andere lampje is

V / mA. V / mA.

49

2.3

elektrische schakelingen Parallelschakeling

Stroom en spanning in een parallelschakeling

Op een stekkerdoos kun je meerdere apparaten tegelijk aan­sluiten. Haal je er een stekker van een apparaat uit, dan blijven de andere apparaten gewoon werken. Elk apparaat dan een eigen stroomkring. Een schakeling met meer dan één stroomkring is een parallelschakeling.

Hieronder zie je een parallelschakeling van een batterij, twee lampjes en twee schakelaars.

Voor de stroom en de spanning in een parallel­schakeling geldt:



Elk onderdeel krijgt dezelfde spanning als de spanningsbron.

De stroom uit de spanningsbron wordt verdeeld over de onderdelen. Zijn de onderdelen gelijk, dan wordt de stroom gelijk verdeeld.

−

Voor een parallelschakeling geldt:  De stroom kan meer dan één route door de stroom­ kring volgen.  Als je de stroomkring bij een onderdeel onderbreekt, loopt er nog wel stroom door de andere onderdelen.



+

2

Voorbeeld [3] De spanning van de batterij is 6 V. Uit de batterij komt een stroom van 50 mA. De lampen zijn gelijk. a Hoe groot is de spanning over de bovenste lamp?

–

−

+

+

In een parallelschakeling is de spanning over elke lamp gelijk aan de spanning van de bron.

De spanning is dus 6 V. b Hoe groot is de stroomsterkte in de bovenste lamp?

De lampen zijn gelijk. De stroom uit de batterij wordt dus gelijk verdeeld. De stroomsterkte in de bovenste lamp is dus 50 mA : 2 = 25 mA.

50

schakelingen 41

Een parallelschakeling bestaat uit een batterij en twee lampjes. Kruis aan welke uitspraken over de parallel­ schakeling zijn waar zijn. r

43

y Er zijn meerdere stroomkringen in de schakeling.

a Teken het schakelschema van een parallelschakeling van een batterij, twee lampjes en twee schakelaars. Met elke schakelaar kun je één lampje aan- en uitdoen. Teken de lampjes naast elkaar. t1

y Draai je een lampje los, dan gaan alle lampjes uit. y Alle lampjes hebben dezelfde spanning als de batterij. y De stroomsterkte wordt verdeeld over de lampjes.

A

+

−

Hieronder zie je drie schakelingen. Zet een cirkel om de letter (s) van de parallelschakeling(en). t1

b Welke schakelaar moet je openen om het rechter lampje uit te zetten? Omcirkel de juiste schakelaar. t1 −

c Teken in je schakelschema een schakelaar waarmee je beide lampjes tegelijk aan en uit kunt doen. t2

+

B

44 −

C

+

42

Een parallelschakeling bestaat uit een batterij van 4,5 V en twee dezelfde lampjes. In het ene lampje loopt een stroom van 30 mA. Vul het juiste getal in. t1 a De spanning over elk lampje is

V.

b De stroomsterkte in het andere lampje is

mA.

51

2.3

2

elektrische schakelingen Examentraining

45

Peter wil een dimmer voor een lampje maken. Hij gebruikt daarvoor een apparaat dat de stroomsterkte door het lampje kan regelen. Op de foto hierboven zie je Peters schakeling. a Omcirkel het juiste woord. t1

+

−

Dit apparaat moet hij in serie / parallel aansluiten. b Peter wil de stroomsterkte door en de spanning over het lampje meten. Teken het lampje, de stroommeter en de spanningsmeter op de juiste plek in het schakelschema hiernaast. t2

52

c Omcirkel het juiste woord. t1 De spanningsmeter staat in serie / parallel aangesloten.

Naar examen vmbo-BB 2017 – I

schakelingen 46

Emiel maakt als practicumopdracht een schakeling.

Hij gebruikt één batterij, twee lampjes, twee schakelaars en een aantal snoeren.

Maak het schakelschema hieronder af. Zorg ervoor dat Emiel elk lampje apart aan en uit kan zetten. t2

Heb je het leerdoel bereikt?

48

Kijk naar de opdrachten die je hebt gemaakt. a Hoeveel R-vragen had je goed? b Hoeveel T1-vragen had je goed?

+

c Hoeveel T2-vragen had je goed? d Hoeveel I-vragen had je goed?

−

L1 L2

49

Kruis aan wat je kent en kunt.

Ik ken de volgende begrippen: r y Serieschakeling y Parallelschakeling

Naar examen vmbo-BB 2013 – I 47

Zasha heeft een schakeling met twee lampjes gebouwd. In de schakeling kan hij met één schakelaar beide lampjes tegelijk aan- en uitdoen. Leg uit dat zijn schakeling een serie­ schakeling, maar ook een parallelschakeling kan zijn. i

y Ik kan een schakelschema van een serieschakeling en van

een parallelschakeling herkennen en tekenen en ik kan de regels voor spanning en stroomsterkte toepassen als de onderdelen in een schakeling gelijk zijn. t1

y Ik kan de regels voor spanning en stroomsterkte toepassen als de onderdelen in een schakeling verschillend zijn. t2

y Ik kan beredeneren of een schakeling een serieschakeling of een parallelschakeling is. i

Ken of kun je nog niet alles? Lees dan de uitleg nog eens goed of bekijk de uitlegvideo.

53

2.3

2

elektrische schakelingen

2.4 Weerstand doel

54

Je leert wat elektrische weerstand is en hoe je ermee rekent.

Geleiders, isolatoren en weerstand

Weerstanden in schakelingen

Stroomdraden bestaan uit een koperen kern en een plastic buitenkant. Metalen zoals koper, ijzer en aluminium zijn goede geleiders. Een geleider is een stof waar stroom makkelijk doorheen kan. Stoffen als plastic, rubber en hout zijn isolatoren. Een isolator is een stof waar stroom niet of moeilijk doorheen kan.

Bij sommige lampen kun je regelen hoeveel licht ze geven. Dat doe je met een dimmer. In de schakeling van een dimmer zit een regelbare weerstand. Ook in andere elektrische apparaten zitten weerstanden.

Een weerstand regelt de stroomsterkte.

De koplamp van een scooter geeft meer licht dan het achterlicht. Dat komt doordat door de koplamp een grotere stroom loopt. Je zegt dan dat de koplamp een kleinere weerstand heeft. De weerstand geeft aan hoe moeilijk de stroom door een apparaat of onderdeel kan lopen.

Een goede geleider heeft dus een kleine weerstand. Een isolator heeft juist een grote weerstand.

Op een weerstand staat vaak een kleurcode. Daaraan lees je de waarde van de weerstand af. In Naslag A5 – Kleurcodes van weerstanden vind je hoe je met een kleurcode de weerstand bepaalt. Een aantal kleurcodes vind je ook in Binas tabel 11.

De weerstand van een onderdeel kun je meten met een multimeter. De eenheid van weerstand is ohm (Ω).

Een fietslampje kan bijvoorbeeld een weerstand van 24 Ω hebben.

De eerste ring is bruin: getal 1.

De tweede ring is zwart: getal 0.

De derde ring is rood: zet er twee nullen achter.

De weerstand heeft dus een waarde van 1000 Ω.

Hiernaast zie je het symbool van een weerstand. Je vindt het ook in Binas tabel 12.

Voorbeeld [4] Bepaal de waarde van deze weerstand.

weerstand 50

51

proefje In een dimmer zit een weerstand die je kleiner en groter kunt maken. Een lamp gaat dan feller of minder fel branden. Kun je thuis nog meer situaties herkennen waarin een dimmer gebruikt wordt? Dit hoeft niet per se voor licht te zijn.

grootheid

gum

54 eenheid

afkorting

volt

V

ampère weerstand

euromuntje

in een schakeling.

Vul de tabel in. r

isolator

kunststof bescherming om stroom­ draad

weerstand.

c Een weerstand regelt de

geleider

koperdraad

.

b Een geleider heeft een

Is de stof een geleider of een isolator?

Zet een kruisje op de juiste plek in de tabel. t1 stof

Vul het juiste woord in. r a IJzer is een

52

53

Bepaal de waarde van de weerstand in de foto. Vul daarvoor eerst de tabel in. Gebruik Naslag A5 – Kleurcodes van weerstanden of Binas tabel 11. t1 ring

kleur

getal

ring 1 Ω

ring 2 ring 3

De waarde van de weerstand is

Ω.

55

2.4

elektrische schakelingen Weerstand berekenen

Stroomsterkte en spanning berekenen

Je kunt de weerstand van een onderdeel in een schakeling berekenen. Dat doe je met deze formule:

De formule voor het berekenen van weerstand kun je ook gebruiken om spanning en stroomsterkte te berekenen. Je moet de formule dan wel anders schrijven.

weerstand = spanning : stroomsterkte De weerstand vul je in ohm (Ω) in, de spanning in volt (V) en de stroomsterkte in ampère (A).

Om de spanning uit te rekenen schrijf je de formule zo: spanning = stroomsterkte × weerstand

Voorbeeld [5] In de schakeling wordt de waarde van een weerstand bepaald. De spanningsmeter geeft 4,5 V aan. De stroom­ meter geeft 0,3 A aan. Bereken de waarde van de weerstand.

Gegeven: spanning = 4,5 V stroomsterkte = 0,3 A Gevraagd: weerstand in Ω Berekening: weerstand = spanning : stroomsterkte weerstand = 4,5 : 0,3 = 15 Ω Antwoord: De weerstand is 15 Ω.

−

+

2

A

V

56

Om de stroomsterkte uit te rekenen schrijf je de formule zo: stroomsterkte = spanning : weerstand Voorbeeld [6] In een schakeling wordt een weerstand gebruikt van 1000 Ω en een spanningsbron van 6V. Bereken de stroomsterkte in de schakeling.

Gegeven: weerstand = 1000 Ω spanning = 6 V Gevraagd: stroomsterkte in A Berekening: stroomsterkte = spanning : weerstand stroomsterkte = 6 : 1000 = 0,006 A Antwoord: De stroomsterkte is 0,006 A.

weerstand 55

a Teken een schakeling met een batterij, een lampje, een stroommeter die de stroom door het lampje meet en een spanningsmeter die de spanning over het lampje meet. t1

56

Een serieschakeling bestaat uit een spanningsbron en twee lampjes. De stroomsterkte is 0,7 A. De weerstand van de lampjes samen is 50 Ω. Bereken de spanning van de spannings­bron. t2

57

b De spanningsmeter geeft 6 V aan. De stroommeter geeft 0,5 A aan. Bereken de weerstand van het lampje. t1

Gegeven: spanning =

stroomsterkte =

Gevraagd: weerstand in Ω

Berekening: weerstand = spanning : stroomsterkte

=

:

In een schakeling zit een spanningsbron van 12 V. De totale weerstand in de schakeling is 2500 Ω. Bereken de stroom­ sterkte in deze schakeling. t2

=

Ω

Antwoord:

57

2.4

2

elektrische schakelingen Examentraining 58

Tijdens een practicum meten Jasper en Jeroen de spanning over en de stroomsterkte door een weerstand.

Zie het schakelschema hiernaast.

Beide meters zijn juist aangesloten. a Welke meter wijst 0,6 A aan?

Omcirkel de letter voor het juiste antwoord. t1

59

+

− +

−

meter 1

Tijdens een practicum meten Josje en Ellen de weerstand van een lampje. De resultaten staan in de tabel. spanning (V)

0

1

2

3

4

5

stroomsterkte (mA)

0

50

100

150

180

200

a Zet de punten in het diagram hieronder en teken daarna een vloeiende lijn door de punten. t2 meter 2 stroomsterkte (mA) 200

A Meter 1.

B Meter 2.

C Beide meters kunnen 0,6 A aanwijzen. b De spanningsmeter geeft 9 V aan. Bereken de waarde van de weerstand. t1

100 50 0

0

1

2

3

4

5

6

spanning (V)

b Omcirkel het juiste woord.

Als de spanning van 4 V naar 5 V gaat, wordt de

weerstand groter / kleiner. i

Naar examen vmbo-BB 2009 – I

58

150

Naar examen vmbo-BB 2008 – I

weerstand 60

Loek heeft in de garage een compressor, die hij gebruikt voor de aandrijving van zijn gereedschap. Op de compressor staat 230 V / 12 A. Bereken de weerstand van de compressor. t1

Heb je het leerdoel bereikt?

61

Kijk naar de opdrachten die je hebt gemaakt.

a Hoeveel R-vragen had je goed?

b Hoeveel T1-vragen had je goed?

c Hoeveel T2-vragen had je goed?

d Hoeveel I-vragen had je goed?

Naar examen vmbo-BB 2009 – I

62

Kruis aan wat je kent en kunt.

Ik ken de volgende begrippen: R y Geleider en isolator y Weerstand y Regelbare weerstand

y Ik kan de weerstand berekenen als de spanning en de

stroomsterkte bekend zijn en ik kan met de kleurcodes de weerstand van een component bepalen. t1

y Ik kan spanning en stroomsterkte berekenen met de formule voor de weerstand. t2

y Ik kan met behulp van een diagram van de spanning en

de stroomsterkte beredeneren of de weerstand groter of kleiner wordt. i

Ken of kun je nog niet alles? Lees dan de uitleg nog eens goed of bekijk de uitlegvideo.

59

2.4

2

elektrische schakelingen

Toetsvoorbereiding Kijk aan het einde van elke paragraaf of je het leerdoel hebt bereikt. Zo niet, lees dan de uitleg nog eens goed door of bekijk de uitlegvideo’s. Maak daarna de volgende opdrachten.

1

Schrijf drie verschillende spanningsbronnen op. r

3

1

Het meetbereik van deze

2

voltmeter is

3 2

a Vul het juiste getal in. t2

=

V

b 0,002 A =

mA

c 45 mV

=

V

d 2,4 kΩ

=

Ω

e 6350 mA =

A

4

4 6

V.

b Teken de wijzer op de juiste plek als de meter een spanning meet van 5,5 V. De wijzer begint in de rode stip. t2

Reken om. t1 a 1,5 kV

2 0

V

Teken de symbolen achter de onderdelen in de tabel. t1 stopcontact

weerstand

stroomdraad

5

Vul het juiste woord in. t1 Dit is het symbool van een

60

.

toetsvoorbereiding 6

Teken een parallelschakeling met een batterij, twee lampjes en een schakelaar die alleen één van de lampjes uit en aan kan zetten. t2

8

Schrijf de naam van de juiste meter op: stroommeter of spanningsmeter. t1 meter 1 +

meter 2

− +

−

meter 1

meter 2

9

Schrijf achter elke uitspraak of deze bij een serieschakeling of bij een parallelschakeling hoort. r Alle onderdelen hebben dezelfde spanning als de spanningsbron.

De stroomsterkte is door alle onderdelen hetzelfde.

7

In een serieschakeling is de stroomsterkte 120 mA. De spanning van de spanningsbron is 9 V. Bereken de totale weerstand van de schakeling. t1

10

Bepaal de waarde van deze weerstand. t1

Ring 1:

Ring 2:

Ring 3:

De waarde van de weerstand is

Ω.

61

© 2022 Boom voortgezet onderwijs, Groningen, The Netherlands

Behoudens de in of krachtens de Auteurswet van 1912 gestelde uitzon­ deringen mag niets uit deze uitgave worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elek­­tronisch, mechanisch door foto­­kopieën, opnamen of enig andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.

Voor zover het maken van kopieën uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikelen 16h t /m 16m Auteurswet 1912 jo. besluit van 27 november 2002, Stb 575, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoeding te voldoen aan de Stichting Reprorecht te Hoofddorp (postbus 3060, 2130 kb, www.reprorecht.nl) of contact op te nemen met de uitgever voor het treffen van een rechtstreekse regeling in de zin van art. 16l, vijfde lid, Auteurswet 1912. Voor het overnemen van gedeelte(n) uit deze uitgave in bloem­lezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel 16, Auteurswet 1912) kan men zich wenden tot de Stichting PRO (Stichting Publicatie- en Reproductie­rechten, postbus 3060, 2130 kb Hoofddorp, www.stichting- pro.nl).

All rights reserved. No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted, in any form or by any means, electronic, mechanical, recording or otherwise without prior written permission of the publisher.

isbn 978 94 9311 3862 www.boomvoortgezetonderwijs.nl

Polaris is een RTTI-gecertificeerde methode en onderscheidt vier soorten vragen: R T1 T2 I

Reproductievragen Trainingsgerichte toepassingsvragen Transfergerichte toepassingsvragen Inzichtvragen

Voor meer informatie over de RTTI-systematiek, zie www.docentplus.nl.

Boekontwerp & omslag René van der Vooren, Amsterdam Tekstredactie Charlotte Journée tekstredactie, Nijmegen Opmaak & technische tekeningen PPMP, Wolvega