Schakelingen Tekenen

Zelfs redelijk eenvoudige schakelingen hebben de neiging om al snel onoverzichtelijk te worden. Dit kun je zien in de afbeelding hieronder.

Dit kan nog erger worden als je ze probeert na te tekenen. Om getekende schakelingen overzichtelijk te houden tekenen we schakelschema's. Voor het tekenen van schakelschema's zijn er een aantal afspraken gemaakt. Als eerste tekenen we de elektrische componenten met symbolen. Van de componenten uit de onderstaande afbeelding moet je de symbolen uit het hoofd kennen.

Verder zijn er een aantal belangrijke regels bij het tekenen van schakelschema's:
- draden tekenen we alleen horizontaal of verticaal
- afstanden in het schakelschema zeggen niets over de werkelijke afstanden
- posities in het schakelschema zeggen niets over de werkelijke posities
- het schakelschema moet zo overzichtelijk mogelijk zijn.

• Schakelingen Maken

Opgave 40
Hoe noemen we een getekende schakeling?

Opgave 41
Welke vier regels gelden bij het tekenen van schakelschema's

Opgave 42
Hiernaast zie je een schakeling.
Geef de namen van de symbolen die aangegeven zijn.

Opgave 43
Teken de schakelschema's van de onderstaande schakelingen.
a)

b)

c)

Elektrische componenten kun je op verschillende manieren op elkaar aansluiten. Twee van deze manieren zijn 'in serie' en 'parallel'.

Twee componenten in serie

Je kunt componenten achter elkaar aan sluiten. We noemen dit: "in serie geschakeld". De elektrische deeltjes die door het eerste component gaan, moeten ook door het tweede component. De componenten zitten allebei in dezelfde stroomkring. Schakelaars, zekeringen en stroommeters moeten altijd in serie geschakeld worden.

Twee componenten Parallel

Je kunt componenten ook parallel schakelen. In de schakeling moet dan een vertakking zitten. De elektrische deeltjes hebben nu meerdere wegen die ze kunnen kiezen. De elektrische deeltjes die door het éne component gaan, gaan niet door het andere component. De componenten zitten elk in een andere stroomkring. Een spanningsmeter moet altijd parallel geschakeld worden.

De functies van serie en parallel
Hieronder zie je een serieschakeling van twee lampjes, een batterij en een schakelaar. In een serie schakeling kun je apparaten niet apart aan en uit schakelen. Wanneer je schakelaar 1 aanzet en schakelaar 2 uitzet, zal de stroomkring voor beide lampjes onderbroken zijn. Er loopt dan geen stroom en de lampjes blijven uit.

In een parallelschakeling zoals hieronder kun je apparaten wel apart aan een uit schakelen.
Wanneer je schakelaar 1 aanzet en schakelaar 2 uitzet, zal de stroomkring alleen voor lampje B onderbroken zijn. Er loopt dan wel stroom door lampje A en die gaat dan branden.

Instructievideo

directe link

Opgave 44
Teken het schakelschema van twee lampjes die in serie aangesloten zijn op een batterij.

Opgave 45
Teken het schakelschema van twee lampjes die parallel aangesloten zijn op een batterij.

Opgave 46
Hieronder zie je drie verschillende schakelingen.

We zetten de schakelaar in elke schakeling aan. In elke schakeling gaan er lampjes aan.
a) Wat gebeurt er in schakeling a, met lampje 2 als je de schakelaar uitzet?
b) Wat gebeurt er in schakeling b, met lampje 2 als je de schakelaar uitzet?
c) Wat gebeurt er in schakeling c, met lampje 2 als je de schakelaar uitzet?

 

Opgave 47
Hiernaast zie je zes schakelingen.
Geef voor elke schakeling aan hoeveel stroomkringen er in zitten.

 

Opgave 48
Geef van de schakelingen hiernaast steeds aan of de componenten 1 en 2 in serie of parallel zijn aangesloten.

Serie En Parallel

Serie
Een schakelaar zit altijd in serie aangesloten met een apparaat. De elektrische deeltjes die door het apparaat gaan, moeten ook door de schakelaar gaan. De stroomsterkte door de schakelaar is dus gelijk aan de stroomsterkte door het apparaat.

Hierboven zie je ook dat de stroomsterkten bij punt P, Q en R gelijk zijn. Ook deze punten staan in serie. Bij een serieschakeling geldt: "De stroomsterkte is overal gelijk." De algemene formule voor stroomsterkte in een serieschakeling ziet er zo uit:

I_tot = I₁ = I₂ = ...

Parallel
Elektrische apparaten thuis zijn parallel geschakeld. Hieronder zie je een simpele schakeling van twee lampjes die parallel staan en aangesloten zijn op een batterij.

De elektrische deeltjes die door lampje A gaan, hoeven niet door lampje B. Als er vanaf de batterij een stroom loopt van 3 ampere, dan zal deze stroom zich verdelen over lampjes A en B. Hoe de stroomsterkte zich over lampje A en B verdeelt hangt af van de weerstand van de lampjes. Als de lampjes evenveel weerstand hebben zal de stroomsterkte zich gelijkmatig verdelen. De stroomsterkte die terug loopt naar de batterij zal weer 3 ampere zijn. Bij een parallelschakeling geldt: "De stroomsterkte door alle apparaten samen is gelijk aan de hoofdstroom." De algemene formule voor stroomsterkte in een parallelschakeling ziet er zo uit:

I_tot = I₁ + I₂ + ...

Stroomsterkte verdeling in een parallelschakeling
De stroomsterkte door apparaat A hoeft niet gelijk te zijn aan de stroomsterkte door apparaat B. Stel dat het voor de elektrische deeltjes makkelijker is om door lamp B te gaan dan door lamp A. Dan zullen er meer elektrische deeltjes bij lamp B voorbij komen dan bij lamp A.

• Stroom In Schakelingen Meten

Opgave 50
Hieronder zie je een schakeling.
a) Hoe groot is I_tot ?
b) Hoe groot is I₃ ?
c) Hoe groot is I₄ ?

Opgave 51
Hieronder zie je een schakeling.
a) Hoe groot is I₃ ?
b) Hoe groot is I₄ ?
c) Hoe groot is I₅ ?
d) Leg uit welk lampje in deze schakeling de grootste weerstand heeft.

Opgave 52
Hieronder zie je een schakeling.
a) Hoe groot is I₅ ?
b) Hoe groot is I₆ ?
c) Hoe groot is I₇ ?
d) Hoe groot is I₈ ?

Opgave 53
Kijk nog eens naar de schakeling hieronder.
Welke formules hieronder kloppen?
a) I_tot = I₃
b) I₂ + I₁ = I_tot
c) I₂ = I_tot
d) I_tot = I₁ = I₂ = I₃

Opgave 54
Kijk nog eens naar de schakeling hieronder.
Welke formules hieronder kloppen?
a) I_tot = I₃
b) I₂ = I₄
c) I₁ + I₂ = I₄
d) I₁ + I₂ = I_tot

Opgave 55
Kijk nog eens naar de schakeling hieronder.
Welke formules hieronder kloppen?
a) I_tot = I₄
b) I₄ = I₂ + I₃
c) I₅ = I_tot
d) I_tot = I₁ + I₂ + I₃

• component
  Een moeilijker woord voor elektrisch onderdeel. Voorbeelden van componenten zijn: draad, batterij, dynamo, zonnecel, lamp, schakelaar en spanningsmeter.

• parallel
  Twee componenten die parallel zijn geschakeld hebben elk hun eigen stroomkring. Apparaten thuis zitten altijd parallel geschakeld zodat je ze apart kunt gebruiken.

• schakelschema
  Een getekende schakeling waarbij gebruik wordt gemaakt van symbolen voor de elektrische onderdelen. Bij schakelschema's worden de draden als rechte, horizontale of rechte verticale lijnen getekend.

• serie
  Twee componenten die in serie zijn geschakeld zitten in dezelfde stroomkring. Schakelaars en zekeringen zijn altijd in serie geschakeld, anders werken ze niet.

• Je kunt uitleggen wat een schakelschema is.
  Een schakelschema is een tekening van een schakeling met behulp van symbolen.

• Je kunt de vier belangrijkste regels noemen voor het tekenen van schakelschema 's.
  - draden tekenen we alleen horizontaal of verticaal
  - afstanden in het schakelschema zeggen niets over de werkelijke afstanden
  - posities in het schakelschema zeggen niets over de werkelijke posities
  - het schakelschema moet zo overzichtelijk mogelijk zijn.

• Je kunt uit het hoofd de symbolen tekenen van een draad, batterij, lamp, schakelaar en stroommeter.
  

• Je kunt uit het hoofd het schakelschema tekenen van een lampje dat gevoed wordt door een batterij en bestuurd wordt door een schakelaar.
  

• Je kunt het verschil uitleggen tussen twee in serie aangesloten componenten en twee parallel aangesloten componenten.
  Twee in serie aangesloten componenten hebben dezelfde stroomkring. De elektronen die door de éne component lopen, lopen ook door de andere. Wanneer twee componenten parallel zijn aangesloten, hebben ze twee verschillende stroomkringen. De elektronen die door de éne component lopen, lopen niet door de andere.

• Je kunt uit het hoofd een schakelschema tekenen van twee lampjes die in serie aangesloten zijn en werken op één batterij.
  

• Je kunt uit het hoofd een schakelschema tekenen van twee lampjes die parallel aangesloten zijn en werken op één batterij.
  

• Je kunt in een schakelschema herkennen of twee componenten in serie of parallel zijn aangesloten.
  Kijk hiervoor in de schakeling of de componenten dezelfde stroomkring hebben. Als ze dezelfde stroomkring hebben staan de componenten in serie.
  Een goede manier hiervoor is door te beginnen bij de pluspool van de spanningsbron en, met de stroom mee, te kijken of je een weg kunt vinden die door beide componenten loopt. Lukt dit staan ze in serie, lukt dit niet staan ze parallel.

• Je kunt uitleggen wat er gebeurt met de stroomsterkte door twee in serie geschakelde apparaten.
  De elektrische deeltjes die door het éne apparaat gaan, moeten ook door het andere apparaat. De stroomsterkte in beide apparaten is even groot.

  I_tot = I₁ = I₂ = ...

• Je kunt uitleggen wat er gebeurt met de stroomsterkte door twee parallel geschakelde apparaten.
  De elektrische deeltjes die door het éne apparaat gaan, kunnen niet ook door het andere apparaat. De totale stroomsterkte verdeelt zich over beide apparaten. Als één van de apparaten de elektrische deeltjes makkelijker doorlaat, zal de stroomsterkte door dat apparaat groter worden. De stroomsterkte door de apparaten samen is weer gelijk aan de hoofdstroom.

  I_tot = I₁ + I₂ + ...