sensor opdrachtenboek vmbo-kgt deel 1b

Transcriptie

1 sensor opdrachtenboek vmbo-kgt deel 1b 31 natuur-, scheikunde en techniek voor de onderbouw AUTEURS : FONS ALKEMADE BORIS BERENDS FRITS KAPPERS ISBN opdrachtenboek vmbo-kgt deel 1b

2 Inhoudsopgave 4 De fietsverlichting 5 Werkstukken 6 Proeven 23 Theorievragen 50 5 De verwarming 63 Werkstukken 64 Proeven 80 Theorievragen De koelkast 113 Werkstukken 114 Proeven 133 Theorievragen De geluidsinstallatie 166 Werkstukken 167 Proeven 176 Theorievragen 196 Gereedschappen 210 Practicummaterialen 212 3

3 4De fietsverlichting Werkstukken 1 Het elektrospel 6 2 De autoverlichting 16 Proeven 1 Geleiders en isolatoren 23 2 De werking van een gloeidraad onderzoeken 25 3 Een led laten branden 27 4 De spanning in verschillende batterijen controleren 29 5 Zelf een spanningsbron maken 31 6 Het magnetisch veld 33 7 De werking van een dynamo 35 8 De spanning meten die een fietsdynamo levert 37 9 De plaatsing van een zonnepaneel De kenmerken van serieschakelingen en parallelschakelingen Een wisselschakeling maken Kortsluiting en een smeltveiligheid (demonstratieproef) 49 Theorievragen Paragraaf 1 Elektriciteit op je fiets 50 Extra 1 De led-lamp 52 Paragraaf 2 Spanning 53 Extra 2 De zonnecel 55 Paragraaf 3 Schakelingen 56 Extra 3 De wisselschakeling 59 Paragraaf 4 Veiligheid 60 Extra 4 Nog meer veiligheidsmaatregelen 62 5

4 Werkstukken 1 Het elektrospel 145 MIN. Werkstuk bij paragraaf 1 Inleiding Het elektrospel is een elektrisch vraag- en antwoordspel. Het bord van het spel bestaat uit twee helften. Aan de ene kant staan vragen, aan de andere kant staan antwoorden. Bij elke vraag en elk antwoord zit een contactpunt. Als je met twee ministekkers de goede contactpunten met elkaar verbindt, wordt een stroomkring gesloten. Daardoor gaat een lampje branden. In figuur 1 zie je een voorbeeld van een elektrospel. Je mag zelf beslissen hoe jouw spel eruit gaat zien. figuur

5 Werkstukken opdracht 1 HET SPEL ONTWERPEN 10 MIN. Wat heb je nodig? A4-papier een scherp potlood een liniaal Wat moet je doen? Bedenk minstens twaalf vragen en antwoorden die in je spel moeten komen. De batterijhouder moet aan de onderkant komen. Bedenk waar je die wilt plaatsen. In het speelbord komen gaten waar de speeldraden en het controlelampje door komen. Bedenk waar je die wilt plaatsen. Bedenk een vorm voor het speelveld: rechthoekig of een andere vorm. Teken de vorm op ware grootte op het vel papier. Geef aan waar de batterijhouder en de gaten komen. Dit wordt de kladversie. Verdeel het speelveld in twee delen. Het ene deel is voor de vragen. Het andere deel is voor de antwoorden. Verdeel de beide ruimtes in gelijke vakken. In elk vak komt één vraag of één antwoord. Kies een vak voor vraag 1. Zet daar met potlood V1 in. Kies een vak voor het antwoord bij deze vraag. Zet daar met potlood A1 in. Doe hetzelfde voor vraag en antwoord 2 tot en met 12. Laat je ontwerp aan je docent zien en vraag of je verder kunt gaan. Bedenk de vragen en de bijbehorende antwoorden. Je mag ook plaatjes gebruiken in plaats van woorden of zinnen. Neem tabel 1 over in je schrift en schrijf er de vragen en antwoorden in. Je hebt ze bij opdracht 9 nodig. tabel 1 Vragen en antwoorden voor mijn elektrospel. Nr. Vraag Antwoord Maak de tabel zo lang als nodig is voor jouw aantal vragen. 7

6 Werkstukken opdracht 2 HET SPEELBORD MAKEN 20 MIN. Wat heb je nodig? dun A4-karton (120 grams) een scherp potlood een liniaal een stanleymes een snijplaat van zink of hout een plaat multiplex van 10 mm dik een figuurzaag een priem een hamer een kolomboor een houtboor van 2 mm crêpetape figuur 2 Wat moet je doen? Neem de vorm van het speelveld over op het karton. Teken de vakken voor de vragen en antwoorden op het speelveld. Teken heel dun met potlood. Zet de nummers van de vragen en antwoorden met potlood in de vakken. Leg het karton op de snijplaat. Snijd het vel karton met het stanleymes in de juiste vorm. Bepaal in elk vak de plaats waar een gat voor het contactpunt moet komen. Zet op die plaats een klein puntje met een scherp potlood (figuur 2). Leg de kartonnen vorm op de plaat multiplex. Neem de vorm van het karton over op de plaat. Zaag met de figuurzaag de vorm uit de plaat. Plak de kartonnen vorm met crêpetape vast op de plaat multiplex. Zet de priem op de potloodpunten op het karton. Geef een tik met de hamer op de priem. Er komt dan een putje in het hout. Leg het karton weg en bewaar het voor opdracht 9. Zet de houtboor van 2 mm in de kolomboor. Boor in elk putje een gat door het multiplex. Tip Leg bij het boren altijd een afvalstukje multiplex onder je werkstuk. Dan beschadigt de onderkant niet als de boor eruit breekt! Ruim de houtboor weer op. Maak met de priem een putje vlak naast elk gat. In dat putje druk je straks een punaise. Daar komt een stroomdraad aan te zitten. Het putje moet zo dicht bij het gat zitten dat de bovenkant van de punaise het gat afdekt (figuur 4). 8

7 Werkstukken opdracht 3 DE VERBINDINGEN TUSSEN DE VRAGEN EN ANTWOORDEN AANLEGGEN 20 MIN. Wat heb je nodig? het speelbord met de gaatjes dunne stroomdraden een draadstriptang punaises een draadkniptang Wat moet je doen? Je gaat nu de stroomdraden aanbrengen. Elke draad verbindt een vraag met het goede antwoord op die vraag. Als je nu fouten maakt, werkt het spel straks niet goed. Bekijk voor je begint figuur 1.2 nog eens goed. Je ziet de draden aan de onderkant van het spel. Pak een stroomdraad. Maak aan een uiteinde van de draad 1,5 cm kaal met de draadstriptang. figuur 3 Zoek het vak waar vraag 1 komt. Steek de stroomdraad van bovenaf door het gat bij vraag 1. Het kale uiteinde moet boven het gat blijven. Druk naast het gat van vraag 1 een punaise in het multiplex. Druk de punaise er nog niet helemaal in. Draai het kale uiteinde van de stroomdraad strak om de punaise (figuur 4). figuur 4 De speeldraden en punaises aanbrengen. punaise Ø 3 mm stroomdraad Druk de punaise nu helemaal in het multiplex. Steek het andere einde van de stroomdraad van onderen door het gat van antwoord 1. Leg het speelbord op tafel, zodat de draad niet door het gat terug kan schieten. Trek de stroomdraad voorzichtig strak. 9

8 Werkstukken Knip met de draadkniptang de stroomdraad 2,5 cm boven het gat af. Het stuk draad is nu precies op lengte. Maak aan het uiteinde van de stroomdraad ongeveer 1,5 cm kaal met de draadstriptang. Druk een punaise in het putje naast het gat van antwoord 1 in het multiplex. Druk de punaise nog niet helemaal in het multiplex. Draai het kale uiteinde van de stroomdraad strak om de punaise. Controleer of de draad aan de onderkant van het bord strak blijft zitten. Als dat niet het geval is, moet je de draad nog wat inkorten. Druk de punaises van de vraag en het antwoord helemaal in het multiplex. Breng op dezelfde manier de draden voor de andere vragen en antwoorden aan. opdracht 4 DE FITTING PLAATSEN 10 MIN. Wat heb je nodig? een lampfitting een priem een hamer een liniaal een houtboor van 10 mm een kolomboor Wat moet je doen? Bekijk figuur 5. Je ziet het schakelschema voor het elektrospel. figuur 5 Het schakelschema van het elektrospel. een van de verbindingsdraden aan de onderkant ministekkers Bepaal de plaats voor de fitting. Maak met de priem een putje in de plaat multiplex. Zet de houtboor van 10 mm in de kolomboor. Boor het gat voor de fitting. Ruim de houtboor weer op. Druk de fitting vanaf de onderkant van de multiplexplaat door het gat. Maak met de priem twee putjes voor de schroefjes waar de fitting mee wordt vastgezet. Haal de fitting weer uit de plaat en leg hem even weg. 10

9 Werkstukken opdracht 5 VOORBEREIDINGEN VOOR DE BATTERIJHOUDER EN DE SPEELDRADEN 15 MIN. Wat heb je nodig? een batterijhouder met aansluitsnoer een kroonsteentje een liniaal een priem een hamer een scherp potlood houtboortjes van 1 mm en 3 mm een kolomboor Wat moet je doen? Maak het kroonsteentje vast aan de aansluitsnoeren van de batterijhouder (figuur 6). figuur 6 Bepaal waar de schroefjes van de batterijhouder komen. Maak op die plekken putjes in de multiplexplaat. Bepaal waar het kroonsteentje bevestigd moet worden. Teken de plek voor de bevestigingsschroef van het kroonsteentje af. Maak een putje op de plek voor de bevestigingsschroef. Bepaal waar de speeldraden door de multiplexplaat moeten gaan. Maak met een priem putjes in de plaat. Zet de houtboor van 1 mm in de kolomboor. Stel de boordiepte in op 4 mm. Boor de gaatjes voor de schroefjes van de fitting, de batterijhouder en het kroonsteentje. Let op! Boor beslist niet dieper dan 4 mm! Ruim de houtboor weer op. Zet de houtboor van 3 mm in de kolomboor. Boor de gaten voor de speeldraden. Ruim de houtboor weer op. 11

10 Werkstukken opdracht 6 DE FITTING EN DE RODE SPEELDRAAD BEVESTIGEN 10 MIN. Wat heb je nodig? stroomdraad met rode isolatie (= rode speeldraad) een draadstriptang een lampfitting een soldeerstation soldeertin soldeervloeistof twee kleine schroefjes (maximaal 8 mm lang) een schroevendraaier een ministekker Wat moet je doen? Maak één uiteinde van de rode stroomdraad kaal met de draadstriptang. Soldeer het kale uiteinde aan een soldeerstrip van de fitting. Neem een dunne stroomdraad en maak één uiteinde kaal. Soldeer dit kale uiteinde vast aan de andere soldeerstrip van de fitting. Druk de fitting van onder door het gat in de multiplexplaat. Zet de fitting met twee schroefjes vast. Steek het uiteinde van de rode speeldraad door het speelbord. Maak de draad zo lang dat hij gemakkelijk bij alle punaises kan komen. Maak het vrije uiteinde van de rode speeldraad kaal met de draadstriptang. Zet een ministekker aan het uiteinde van de rode speeldraad. opdracht 7 DE BATTERIJHOUDER EN DE ZWARTE SPEELDRAAD BEVESTIGEN 10 MIN. Wat heb je nodig? een batterijhouder met aansluitsnoer een kroonsteentje kleine schroefjes (maximaal 8 mm lang) een schroevendraaier een draadstriptang stroomdraad met zwarte isolatie (= zwarte speeldraad) Wat moet je doen? Zet de batterijhouder en het kroonsteentje met de schroefjes vast aan de onderkant van de multiplexplaat. Maak één uiteinde van de zwarte speeldraad kaal. Zet de zwarte speeldraad vast in het kroonsteentje. Steek het andere uiteinde van de zwarte speeldraad door het speelbord. Maak de draad zo lang dat hij gemakkelijk bij alle punaises kan komen. Maak het uiteinde van de zwarte speeldraad kaal. Maak een ministekker vast aan de zwarte speeldraad. 12

11 Werkstukken opdracht 8 DE VERBINDINGEN TESTEN 10 MIN. Wat heb je nodig? het speelbord dat je hebt gemaakt een lampje twee batterijen Wat moet je doen? Draai het lampje in de fitting. Doe twee batterijen in de batterijhouder. Test of alle vraag- en antwoordpunaises goed zijn verbonden. Het lampje moet gaan branden bij een goed antwoord. Als alle punaises goed met elkaar zijn verbonden, ga je door met opdracht 9; anders moet je de fout(en) opsporen. opdracht 9 EEN SPEELKAART MAKEN 5 MIN. Op de speelkaart staan de vragen en de antwoorden. Als je een speelkaart maakt, moet je ervoor zorgen dat je de vragen en de antwoorden op de goede plek zet. In elke speelkaart moeten gaten zitten die precies op de plekken van de punaises vallen. Wat heb je nodig? dun A4-karton (120 grams) de vorm van opdracht 2 een stanleymes een snijplaat Wat moet je doen? Pak de vorm van opdracht 2. Leg de vorm op het karton. Neem de vorm over op het karton. Leg het karton op de snijplaat. Snij de vorm met een stanleymes uit het karton. 13

12 Werkstukken opdracht 10 DE VRAGEN EN ANTWOORDEN AANBRENGEN 10 MIN. De vragen en antwoorden moeten op de speelkaart komen. Je kunt dat op twee manieren doen: de kaart op de pc ontwerpen en uitprinten; met potlood en stift tekenen. Wat heb je nodig? een pc en een printer dun A4-karton (120 grams) een stanleymes een scherp potlood een liniaal een fijne viltstift (fineliner) papierlijm een holpijptang van 10 mm een hamer een strook multiplex crêpetape Wat moet je doen? Met pc en printer Maak de speelkaart op de pc helemaal klaar. Print de kaart uit. Plak de print op het karton. Snij zo nodig de speelkaart met het stanleymes in de juiste vorm. Ga verder met opdracht 11. Met potlood en stift Teken met potlood en liniaal de vakken voor de vragen en de antwoorden op de speelkaart. Teken heel dun! Trek de lijnen met de stift langs een liniaal nauwkeurig over. Schrijf de vragen en de antwoorden netjes op de speelkaart. opdracht 11 DE GATEN IN DE SPEELKAART MAKEN 10 MIN. Wat heb je nodig? het speelbord met de kaart een holpijptang van 10 mm een hamer een afvalstrook multiplex Wat moet je doen? Zet de speelkaart heel precies op het speelbord vast met crêpetape. Zet met het potlood een stip op de plekken waar de punaises zitten. Leg de speelkaart op een afvalstrook multiplex. Sla met de holpijptang de gaten voor de punaises in het karton (figuur 7). 14

13 Werkstukken figuur 7 10 mm opdracht 12 HET SPEL AFWERKEN 15 MIN. Het spel moet er netjes uitzien. De draden onder het bord en de batterijhouder moeten niet zichtbaar zijn. Wat heb je nodig? pen en papier Wat moet je doen? Bedenk een leuke afwerking voor je bord. Maak een lijst van benodigdheden. Overleg met je docent over je afwerkplan en vraag of je het uit mag voeren. Verzamel de materialen als je plan is goedgekeurd. Voer je plan uit. opdracht 13 HET SPEL SPELEN Wat heb je nodig? het elektrospel dat je net hebt gemaakt een speelkaart Wat moet je doen? Speel eerst zelf het spel. Vraag klasgenoten om jouw elektrospel te spelen. Vraag ze ook wat ze van jouw spel vinden. Ruim alles weer netjes op! 15

14 Werkstukken 2 De autoverlichting 70 MIN. Werkstuk bij paragraaf 3 Inleiding Net als een fiets moet ook een auto goed licht hebben. Natuurlijk heeft een auto veel meer lampen dan een fiets. Zo zijn er speciale lampen om de richting aan te geven. Of om te waarschuwen dat je remt. Met dit werkstuk maak je een model van een gedeelte van de installatie van een autoverlichting. opdracht 1 HET DASHBOARD MAKEN 20 MIN. Wat heb je nodig? een metalen plaatje van mm een stukje triplex van mm een tuimelschakelaar een liniaal een kraspen een potlood een centerpons een hamer een kolomboormachine met machineklem metaalboren, 3 mm en 6 mm een bankschroef een stukje afvalhout een vijl twee houtschroefjes een schroevendraaier een steeksleutel Wat moet je doen? Bekijk figuur 8. figuur Ø 6 mm Ø 3 mm buiglijn

15 Werkstukken Pak het metalen plaatje. Meet de plekken voor de gaatjes af. Zet met de kraspen een kruisje op elke plek. Het kruispunt van het kruisje moet precies de plek aangeven waar je straks moet boren. Maak met een centerpons en een hamer op die kruispuntjes een klein deukje. Zet met de kraspen ook de buiglijn op het plaatje. Maak een lichte kras. Bekijk figuur 9. figuur 9 Ø 3 mm Ø 6 mm Klem het plaatje vast in de machineklem van de kolomboormachine. Boor de drie gaatjes van 6 mm en de twee gaatjes van 3 mm. Haal het plaatje uit de machineklem en zet het in een bankschroef vast. Vijl de scherpe randen rond de gaatjes af. Bekijk figuur 10. figuur 10 metalen plaatje stukje hout buiglijn bankschroef Zet het metalen plaatje langs de buiglijn in de bankschroef vast. Leg een stukje afvalhout tegen het plaatje aan en sla het met de hamer haaks om. 17

16 Werkstukken Bekijk figuur 11. figuur 11 4 cm 2 cm 10 cm Pak het plaatje triplex en meet de plek voor het metalen plaatje af. Zet het plaatje dat je net gemaakt hebt vast met twee houtschroefjes. Dit wordt het dashboard. Bekijk figuur 12. figuur 12 Monteer een schakelaar in het linkergat van het dashboard. Draai het moertje stevig aan met de juiste steeksleutel. 18

17 Werkstukken opdracht 2 TWEE SOLDEERSTRIPJES MONTEREN 10 MIN. Wat heb je nodig? het triplexplaatje met het dashboard een stukje blik van mm een meetlat een kraspen een blikschaar vier spijkertjes een lichte hamer een batterijclip voor een 9 volt batterij een soldeerstation soldeertin soldeervloeistof schuurpapier Wat moet je doen? Bekijk figuur 13. figuur 13 Teken met de kraspen twee stripjes van mm op het blik af. Knip de stripjes met de blikschaar uit. Zet de twee blikken stripjes met spijkers vast op het triplexplaatje. Maak de uiteinden van de twee draden van de batterijclip kaal. 19

18 Werkstukken Bekijk figuur 14. figuur 14 Soldeer de draden vast op de twee blikken stripjes. opdracht 3 DE LAMPJES PLAATSEN EN AANSLUITEN 20 MIN. Wat heb je nodig? vier brugfittingen twee witte lampjes twee rode lampjes een batterij van 9 V acht spijkertjes een lichte hamer stroomdraad een soldeerstation soldeertin soldeervloeistof een draadstriptang Wat moet je doen? Bekijk figuur 15. figuur 15 rood 20 rood

19 Werkstukken Zet de fittingen met spijkertjes vast op de houten plaat. Draai de lampjes in de fittingen. Bekijk figuur 16. figuur 16 Knip drie stroomdraden. Zij gaan het lampje, de schakelaar en de blikken strips verbinden. Maak aan de uiteinden van de stroomdraden 5 mm kaal met de draadstriptang. Soldeer de stroomdraden vast aan de fitting, schakelaar en de strips. Sluit de batterij van 9 volt aan op de clip. Controleer of je het lampje aan en uit kunt schakelen. Haal de batterij weer los. Sluit het andere witte lampje aan. Zorg ervoor dat: je met de schakelaar beide lampen tegelijk aan en uit kunt doen; je een van de lampen los kunt draaien, zonder dat de andere uitgaat. Sluit de batterij weer aan. Controleer of beide lampjes tegelijk branden. Zo niet, dan moet je de fout opsporen en herstellen. Draai een lampje los en controleer of het andere lampje blijft branden. Zo niet, dan moet je de fout opsporen en herstellen. Draai het lampje weer vast. Haal de batterij weer los. Sluit de rode achterlichten aan. Sluit de batterij weer aan. Kijk of je de vier lampjes tegelijkertijd aan en uit kunt doen. Zo niet, dan moet je de fout opsporen en herstellen. Controleer of je één rood lampje kunt losdraaien zonder dat het andere rode lampje uitgaat. 21

20 Werkstukken opdracht 4 DE REMLICHTEN 20 MIN. Als een automobilist op de rem trapt, wordt ergens een schakelaar ingedrukt. De remlichten gaan dan branden. Als hij de voet van de rem haalt, gaan de remlichten weer uit. Dit ga je nadoen met een drukknop en twee remlichten. Die drukknop komt in het rechtergat van het dashboard. Als je op de knop drukt, sluit die de stroomkring. Het remlicht gaat dan aan. Als je de knop loslaat, wordt de stroomkring onderbroken. Het remlicht gaat dan uit. Wat heb je nodig? een drukknop twee brugfittingen twee rode lampjes vier spijkertjes stroomdraad een soldeerstation soldeertin soldeervloeistof een hamer een draadstriptang Wat moet je doen? Monteer de drukknop in het rechtergat van het dashboard. Zet de fittingen voor de remlichten met spijkertjes op de plaat vast (figuur 17). figuur 17 Bedenk een schakeling waarmee de twee remlichten gaan branden als je op de drukknop drukt. Teken in je schrift het schakelschema voor de schakeling die je hebt bedacht. Laat het schema door je docent controleren en vraag of je verder mag gaan. Sluit de twee remlichten zo aan dat ze gaan branden als je op de drukknop duwt. Controleer of de remlichten werken zoals de bedoeling is. Ruim alles weer netjes op! 22

21 Proeven 1 Geleiders en isolatoren 20 MIN. Proef bij paragraaf 1 Inleiding Een stroomdraad bestaat uit een geleidende stof en een isolerende stof. In deze proef ga je onderzoeken wat goede geleiders en goede isolatoren zijn. Je krijgt daarvoor een aantal voorwerpen van verschillende stoffen van je docent. Je onderzoekt ook verschillende voorwerpen uit je schooletui. Onderzoeksvragen Welke stoffen geleiden elektriciteit? Welke stoffen geleiden geen elektriciteit? Bij welke groep stoffen horen bijna alle geleiders? Welke geleider is een uitzondering? Wat heb je nodig? een batterij of voedingskastje een lampje drie snoeren twee krokodillenklemmen verschillende stoffen om te onderzoeken (je docent zal je vertellen welke stoffen je krijgt) Wat moet je doen? Ontwerp een schakeling om te onderzoeken of een stof een goede isolator of een goede geleider is. Teken het schakelschema in je schrift. Laat je docent controleren of je schakeling goed is en vraag of je verder mag gaan. Schrijf er bij: De schakeling voor proef 1. Maak de schakeling. Neem tabel 1 over in je schrift. Onderzoek of de stoffen die je hebt gekregen stroom geleiden. Schrijf de namen van de stoffen in kolom 1 en schrijf in kolom 2 of het een geleider of een isolator is. Neem tabel 2 over in je schrift. Onderzoek of de punt van een potlood stroom geleidt. De stift van een potlood is gemaakt van grafiet. Onderzoek van nog vijf andere voorwerpen in je etui of ze stroom geleiden. Zet in kolom 1 welk voorwerp je hebt onderzocht. Zet in kolom 2 van welke stoffen jij denkt dat de voorwerpen gemaakt zijn. Laat je docent controleren of je de goede stoffen hebt opgeschreven. Zet in kolom 3 of die stof een geleider of isolator is. 23

22 Proeven Wat neem je waar? tabel 1 Onderzoeksresultaten stroomgeleiding bij verschillende stoffen. stof geleider of isolator? Maak de tabel zo lang als nodig is. tabel 2 Onderzoeksresultaten stroomgeleiding bij verschillende voorwerpen. voorwerp stof geleider of isolator? potloodpunt koolstof plastic ijzer Maak de tabel zo lang als nodig is. opdracht 1 opdracht 2 opdracht 3 opdracht 4 Wat is je conclusie? Welke van de door jou onderzochte stoffen geleiden elektrische stroom niet? Welke van de door jou onderzochte stoffen geleiden elektrische stroom wel? Tot welke groep stoffen horen bijna alle geleiders? Welke stof is een uitzondering? Ruim alles weer netjes op! 24

23 Proeven 2 De werking van een gloeidraad onderzoeken 15 MIN. Proef bij paragraaf 1 Inleiding In elektrische apparaten zitten vaak gloeidraden om warmte te produceren. Ze zitten bijvoorbeeld in broodroosters, straalkachels en ovens. Gloeidraden zijn stevige draden van soms wel een halve centimeter dik. In deze proef ga je onderzoeken hoe een gloeidraad werkt. Onderzoeksvraag Welke invloed heeft spanning op een gloeidraad? Wat heb je nodig? een veiligheidsbril twee draadhouders twee isolatoren twee snoeren een regelbare voeding een stuk constantaandraad van 0,2 mm Wat moet je doen? Neem tabel 3 over in je schrift. Maak van de constantaandraad een spiraal, door de draad om je potlood of pen te draaien. Maak de opstelling van figuur 1. figuur 1 voedingskastje 40 mm Sluit de draad op de regelbare voeding aan. Stel de spanning in op 1 volt. Zet de voeding aan. Schrijf in kolom 2 van tabel 3 welke kleur de gloeidraad heeft. Voel met je hand vlak boven de gloeidraad of deze warmte afgeeft. Let op! Raak de draad niet aan. Schrijf in kolom 3 of de gloeidraad warmte afgeeft. Gebruik daarvoor de volgende symbolen: = geen warmte; + = warm; ++ = heet. Verhoog de spanning nu steeds met 1 volt en schrijf je waarnemingen in de tabel. 25

24 Proeven Wat neem je waar? tabel 3 Waarnemingen bij proef 2. spanning (volt) kleur van de draad warmteafgifte Maak de tabel zo lang als bij jouw onderzoek nodig is. opdracht 1 opdracht 2 Wat is je conclusie? Welke invloed heeft de spanning op de temperatuur van de gloeidraad? Welke invloed heeft de spanning op de kleur van de gloeidraad? Ruim alles weer netjes op! 26

25 Proeven 3 Een led laten branden 15 MIN. Proef bij Extra paragraaf 1 Inleiding Een led heeft een lange en een korte aansluitpoot (figuur 2). Een led kan dus op twee manieren aangesloten worden. In deze proef ga je onderzoeken hoe je een led goed aansluit in een schakeling. figuur 2 Onderzoeksvraag Hoe moet je een led aansluiten op een spanningsbron? Wat heb je nodig? een led een spanningsbron een weerstandje drie snoertjes een schakelaar vier krokodillenklemmen Wat moet je doen? Neem tabel 4 over in je schrift. Maak de schakeling van figuur 3. figuur 3 led Een weerstandje beschermt Een weerstandje is een klein onderdeeltje dat ervoor zorgt dat er niet te veel stroom door de stroomkring loopt (figuur 3). Bij deze proef beschermt het weerstandje dus de led. weerstand 27

26 Proeven Laat je schakeling door je docent controleren. Sluit de stroomkring met de schakelaar. Schrijf in tabel 4 of de led licht geeft. Onderbreek de stroomkring met de schakelaar. Koppel de led los. Sluit de led omgekeerd weer aan. Sluit de stroomkring met de schakelaar. Schrijf in tabel 4 of de led nu licht geeft. Wat neem je waar? tabel 4 Onderzoeksresultaten proef 3. lange pin verbonden met + geeft de led licht? opdracht 1 opdracht 2 Wat is je conclusie? Op hoeveel manieren kun je een led aansluiten zodat hij licht geeft? Beantwoord nu de onderzoeksvraag. Ruim alles weer netjes op! 28

27 Proeven 4 De spanning in verschillende batterijen controleren 10 MIN. Proef bij paragraaf 2 Inleiding Met een spanningsmeter meet je de spanning die een spanningsbron afgeeft. Je kunt een spanningsmeter ook gebruiken om te meten hoeveel spanning over een apparaat staat. In deze proef ga je controleren of verschillende batterijen de spanning leveren die erop vermeld staat. Onderzoeksvraag Leveren batterijen altijd de spanning die erop vermeld staat? Wat heb je nodig? vaardigheidskaart Werken met de spanningsmeter een spanningsmeter twee snoeren verschillende batterijen (je krijgt de batterijen van je docent) Wat moet je doen? Lees de vaardigheidskaart Werken met de spanningsmeter. Neem tabel 5 over in je schrift. Kijk bij elke batterij of er een houdbaarheidsdatum op staat en schrijf die in kolom 2 van de tabel. Maak met de stekkers contact met de beide polen van de batterij (figuur 4). figuur 4 batterij 29

28 Proeven Lees de spanning af en schrijf die op in de tabel in je schrift. Schrijf in de tabel ook de spanning op die op de batterij staat vermeld. Wat neem je waar? tabel 5 Meetresultaten proef 4. soort batterij houdbaarheidsdatum op batterij vermelde spanning (V) gemeten spanning (V) opdracht 1 opdracht 2 opdracht 3 Wat is je conclusie? Bij welke batterijen klopt de opgegeven spanning met de gemeten spanning? Bij welke batterijen klopt de opgegeven spanning niet met de gemeten spanning? Beantwoord nu de onderzoeksvraag. Ruim alles weer netjes op! 30

29 Proeven 5 Zelf een spanningsbron maken 30 MIN. Proef bij paragraaf 2 Inleiding In een batterij zitten verschillende stoffen. Als ze met elkaar in aanraking komen, leveren ze spanning. In deze proef ga je onderzoeken welke stoffen de hoogste spanning leveren. Je gebruikt daarvoor verschillende metalen plaatjes en verschillende vloeistoffen. De metalen plaatjes noemen we elektroden. Onderzoeksvraag Welke combinatie van elektroden en vloeistoffen levert de hoogste spanning? Wat heb je nodig? drie bekerglaasjes een flesje met water een flesje met zout water een flesje met azijn een roerstaafje een plaatje zink een plaatje koper een plaatje lood een staafje koolstof twee snoeren twee krokodillenklemmen een spanningsmeter Wat moet je doen? Neem tabel 6 over in je schrift. Vul één bekerglaasje met water, een ander met zout water, en het derde met azijn. Maak met het bekerglas met water de opstelling uit figuur 5. Gebruik koper en lood als elektroden. Let op! De elektroden mogen elkaar niet raken! figuur V elektroden 31

30 Proeven Lees na 30 seconden de spanning op de spanningsmeter af. Schrijf de spanning op in de tabel. Vervang de elektrode van lood door een elektrode van zink en herhaal de proef. Herhaal de proef met de andere combinaties van elektroden en het water (zie tabel 6). Spoel de elektroden goed af met water voor je het onderzoek met een andere vloeistof gaat doen. Onderzoek op dezelfde manier als hiervoor welke spanningen je meet met de andere vloeistoffen. Wat neem je waar? tabel 6 De spanning die verschillende elektroden en vloeistoffen leveren. elektroden spanning water (V) spanning zout water (V) koper en lood koper en zink koper en koolstof lood en zink lood en koolstof koolstof en zink spanning azijn (V) opdracht 1 Wat is je conclusie? Met welke vloeistof en elektroden krijg je de hoogste spanning? Ruim alles weer netjes op! 32

31 Proeven 6 Het magnetisch veld 15 MIN. Proef bij paragraaf 2 Inleiding Magneten kunnen elkaar aantrekken en afstoten. Ze kunnen ook ijzer en nikkel aantrekken. We zeggen dat magneten een magnetisch veld hebben. Onderzoeksvragen Hoe ziet het magnetisch veld van een magneet eruit? Beïnvloeden magneten elkaars magnetische veld? Wat heb je nodig? twee staafmagneten ijzerpoeder een vel doorzichtig plastic Wat moet je doen? Leg twee boeken naast elkaar, met een magneet in de lengte ertussen. Leg het vel plastic op de boeken zodat de magneet in het midden onder het plastic ligt. Strooi voorzichtig ijzerpoeder (op en om de magneet) op het plastic. Teken in je schrift de magneet en het ijzerpoeder. Geef duidelijk aan wat de magneet is en wat de ijzerdeeltjes. Schrijf er bij: Het magnetisch veld bij een staafmagneet. Haal het plastic voorzichtig van de boeken af. Zorg ervoor dat er geen ijzerpoeder aan de magneet komt! Doe het poeder terug in het potje. Leg de tweede magneet bij de eerste magneet zoals in figuur 6. De magneten trekken elkaar dan aan. Leg ze zo ver uit elkaar dat ze net niet tegen elkaar getrokken worden. figuur 6 Leg het plastic weer op de boeken. Strooi er voorzichtig ijzerpoeder op. Teken in je schrift hoe het ijzerpoeder boven de twee staafmagneten ligt. Geef duidelijk aan wat de magneten zijn en wat het ijzerpoeder. Schrijf er bij: Het magnetisch veld bij twee staafmagneten die elkaar aantrekken. Haal het plastic voorzichtig van de boeken af. Zorg ervoor dat er geen ijzerpoeder aan de magneet komt! Doe het poeder terug in het potje. Draai één van beide magneten om (figuur 7). figuur 7 33

32 Proeven Leg het plastic weer op de boeken en strooi er voorzichtig ijzerpoeder op. Zorg ervoor dat er ook ijzerpoeder boven de ruimte om de magneten ligt. Teken in je schrift hoe het ijzerpoeder boven de twee staafmagneten ligt. Geef duidelijk aan wat de magneten zijn en wat het ijzerpoeder. Schrijf er bij: Het magnetisch veld bij twee staafmagneten die elkaar afstoten. Haal het plastic voorzichtig van de magneet af. Zorg ervoor dat er geen ijzerpoeder aan de magneet komt! Doe het poeder terug in het potje. opdracht 1 opdracht 2 Wat is je conclusie? Hoe ziet het magnetisch veld eruit? Hebben magneten invloed op het magnetische veld van elkaar? Zo ja, hoe zie je dat? Ruim alles weer netjes op! 34

33 Proeven 7 De werking van een dynamo 10 MIN. Proef bij paragraaf 2 Inleiding In een dynamo zitten een magneet en een spoel. In deze proef ga je onderzoeken hoe je daarmee elektrische stroom kunt opwekken. Onderzoeksvraag Hoe wek je met een magneet en een spoel elektriciteit op? Wat heb je nodig? een statief met een statiefklem een koperen spoel een staafmagneet een stroommeter twee snoertjes Wat moet je doen? Neem tabel 7 over in je schrift. Bouw de opstelling van figuur 8. figuur A A A a. Magneet in spoel brengen. b. Magneet in stilstand. c. Magneet uit spoel halen. Breng de magneet in de spoel. Kijk goed wat de wijzer doet. Schrijf in de tabel wat je de wijzer ziet doen. Haal de magneet weer uit de spoel. Kijk goed wat de wijzer doet. Schrijf op hoe de wijzer beweegt. Haal de magneet van boven naar beneden door de spoel met het rode deel van de magneet naar beneden. Schrijf op hoe de wijzer beweegt. Haal de magneet weer van boven naar beneden door de spoel, maar houd nu het witte deel van de magneet naar beneden. Schrijf op wat je de wijzer ziet doen. 35

34 Proeven Wat neem je waar? tabel 7 Waarnemingen bij proef 7. wat heb je gedaan? wat nam je waar? magneet in de spoel gebracht en stil gehouden magneet uit de spoel gehaald magneet met de rode kant naar beneden door de spoel gehaald magneet met de witte kant naar beneden door de spoel gehaald opdracht 1 opdracht 2 Wat is je conclusie? Wekt een magneet die in een spoel stil hangt een elektrische stroom op? Beantwoord nu de onderzoeksvraag. Ruim alles weer netjes op! 36

35 Proeven 8 De spanning meten die een fietsdynamo levert 10 MIN. Proef bij paragraaf 2 Inleiding Deze proef doe je met zijn drieën. Een fietsdynamo wekt elektriciteit op zodat een fietslamp kan branden. In deze proef ga je onderzoeken of de snelheid waarmee je fietst de spanning beïnvloedt. Onderzoeksvraag Is de snelheid waarmee je fietst van invloed op de spanning die de dynamo levert? Wat heb je nodig? een fiets met een dynamo of een proefopstelling van een fietswiel met een dynamo een spanningsmeter Wat moet je doen? Neem tabel 8 over in je schrift. Maak met één stekker van de voltmeter contact met een kale plek op het frame. Houd de andere stekker tegen het contactpunt waar het snoertje van de dynamo naar het lampje gaat (figuur 9). figuur 9 37

36 Proeven Draai het wiel langzaam rond. Meet de spanning die de dynamo levert. (Als het wiel niet met constante snelheid draait, zal de spanning steeds wisselen. Schrijf dan de gemiddelde spanning op.) Schrijf de spanning op in de tabel. Draai het wiel nu sneller rond. Zorg ervoor dat je nog niet te snel gaat, je moet nog twee keer versnellen! Meet de spanning die op de dynamo staat. Schrijf de spanning op in de tabel. Ga nog weer wat sneller draaien. Meet de spanning die op de dynamo staat. Schrijf de spanning op in de tabel. Draai het wiel nu zo snel als je kunt. Meet de spanning die op de dynamo staat. Schrijf de spanning op in de tabel. Wat neem je waar? tabel 8 Meetresultaten van proef 8. snelheid langzaam eerste keer versneld tweede keer versneld derde keer versneld spanning (V) opdracht 1 opdracht 2 Wat is je conclusie? Is er verschil in je metingen bij de verschillende snelheden? Beantwoord nu de onderzoeksvraag. Ruim alles weer netjes op! 38

37 Proeven 9 De plaatsing van een zonnepaneel 20 MIN. Proef bij Extra paragraaf 2 Inleiding Een zonnecel is een plaatje dat licht omzet in elektrische energie. Als er licht op de cel valt, ontstaat er spanning. Hoe meer licht, hoe hoger de spanning. Een zonnecel levert op een zonnige dag meer spanning dan op een regenachtige. Ook de richting waarin de zonnecel wordt opgesteld is belangrijk. In deze proef onderzoek je onder welke hoek een zonnepaneel de meeste elektrische energie levert. Je kunt deze proef buiten doen als de zon schijnt. In dat geval moet je de metingen wel even onderbreken als er een wolk voor de zon schuift. Je kunt de proef ook binnen doen, met een sterke lamp als de zon. Onderzoeksvraag Onder welke hoek levert een zonnepaneel de meeste elektrische energie? Wat heb je nodig? een zonnepaneel een statief een dubbelklem een statiefklem een spanningsmeter snoeren een weerstandje grafiekpapier een liniaal een richtingencirkel Wat moet je doen? Vraag je docent om de richtingencirkel (figuur 10). figuur 10 Een richtingencircel

38 0 Hi Res 1 Second 2000 m 200 m 2000 k A k MIN MAX PEAK MIN MAX RANGE MULTIMETER 0 Manual k maμa OFF 200 OFF 750 COM 200 AutoHOLD REL % 200 μ 2000 μ 10A 20 m 200 m HOOFSTUK 4 De fietsverlichting Proeven Neem tabel 9 over in je schrift. Bouw de opstelling van figuur 11. figuur 11 De opstelling voor deze proef. paneel zonnecellen 20 Ω V V~ A Leg de cirkel zo neer dat de richting 0 de richting is waar het (zon)licht vandaan komt. Zet het statief in de richtingencirkel. Schrijf in de tabel de spanning op die het zonnepaneel in deze stand levert. Draai het statief met de zonnecel 20 en schrijf de spanning opnieuw in de tabel. Ga hiermee door tot je in stappen van 20 een halve cirkel hebt gemaakt. Zet het statief met het zonnepaneel nu in de richting die de hoogste spanning oplevert. Onderzoek of je een hogere spanning meet als je het paneel rechterop draait of meer achterover. Zoek de stand waarin de spanning het hoogst is (figuur 12). figuur 12 paneel zonnecellen 40 Kijk goed hoe het paneel nu op de lichtbron is gericht.

39 Proeven Wat neem je waar? tabel 9 Het verband tussen de spanning van een zonnepaneel en de richting van het licht. hoek t.o.v. de zon spanning (V) opdracht 1 opdracht 2 opdracht 3 Wat is je conclusie? Bij welke hoek ten opzichte van de zon is de spanning het hoogst? Bij welke hoek ten opzichte van de zon is de spanning het laagst? Beantwoord nu de onderzoeksvraag. Ruim alles weer netjes op! 41

40 Proeven 10 De kenmerken van serieschakelingen en parallelschakelingen 40 MIN. Proef bij paragraaf 3 Deze proef bestaat uit twee delen. 1 De kenmerken van de serieschakeling en de parallelschakeling Inleiding Je kunt het voor- en achterlicht van een fiets op verschillende manieren aansluiten op de dynamo: in een serieschakeling of in een parallelschakeling. Onderzoeksvragen Wat zijn de kenmerken van een serieschakeling en een parallelschakeling? Welke schakeling is het meest geschikt voor fietsverlichting? Wat heb je nodig? een voeding twee lampjes twee lamphouders vier snoeren Wat moet je doen? Maak de schakeling van figuur 13. figuur 13 Een serieschakeling van twee lampjes. L1 L2 Teken de schakeling in je schrift. Neem tabel 10 over in je schrift. Zet de voeding aan. Draai lampje 1 zo ver los dat het uitgaat. Schrijf op welke lampjes er dan branden. Draai lampje 1 weer vast. Schrijf op welke lampjes er dan branden. Draai lampje 2 zo ver los dat het uitgaat. Schrijf op welke lampjes nu branden. Draai lampje 2 weer vast. Schrijf op welke lampjes nu branden. Wijs met een vinger aan langs welke route(s) de stroom door de schakeling van de + naar de loopt. Schrijf in de tabel op hoeveel stroomkringen er in de serieschakeling zitten. Maak de schakeling van figuur

41 Proeven figuur 14 Een parallelschakeling van twee lampjes. L1 L2 Draai lampje 1 zo ver los dat het uitgaat. Schrijf op welke lampjes branden. Draai lampje 1 weer vast. Schrijf op welke lampjes branden. Draai lampje 2 zo ver los dat het uitgaat. Schrijf op welke lampjes branden. Draai lampje 2 weer vast. Schrijf op welke lampjes branden. Wijs met een vinger aan langs welke route de stroom door lampje 1 gaat. Wijs met een vinger aan langs welke route de stroom door lampje 2 gaat. Schrijf in de tabel op hoeveel stroomkringen er in de parallelschakeling zitten. Wat neem je waar? tabel 10 Waarnemingen bij proef schakeling wat heb je gedaan? waarneming serie lampje 1 losgedraaid lampje 1 weer vastgedraaid lampje 2 losgedraaid lampje 2 weer vastgedraaid aantal stroomkringen in de schakeling is: lampje 1 losgedraaid parallel lampje 1 weer vastgedraaid lampje 2 losgedraaid lampje 2 weer vastgedraaid aantal stroomkringen in de schakeling is: opdracht 1 opdracht 2 opdracht 3 Wat is je conclusie? Wat zijn de kenmerken van een serieschakeling? Wat zijn de kenmerken van een parallelschakeling? Welke schakeling is het meest geschikt voor op een fiets? 43

42 Proeven 2 De stroomsterkte in een serieschakeling en een parallelschakeling Inleiding De stroomsterkte kun je meten met een stroommeter. Een stroommeter moet je altijd in serie schakelen met het onderdeel waar je de stroomsterkte in wilt weten. Onderzoeksvraag Zijn de stroomsterkten in een serieschakeling en een parallelschakeling altijd overal even groot? Wat heb je nodig? vaardigheidskaart Meten met de stroommeter een spanningsbron twee lampjes twee lamphouders zes snoeren een stroommeter een drukschakelaar Wat moet je doen? Lees eerst de vaardigheidskaart Meten met de stroommeter. Neem tabel 11 over in je schrift. opdracht 1 Maak de schakeling van figuur 15. Laat de schakeling door je docent controleren. figuur 15 A L1 L2 Druk op de schakelaar en lees de stroomsterkte door de lampjes af op de meter. Schrijf de stroomsterkte op. 44

43 Proeven opdracht 2 Maak de schakeling van figuur 16. figuur 16 L1 A L2 Teken het schema in je schrift. Druk op de schakelaar en lees de stroomsterkte door de lampjes af op de meter. Schrijf de stroomsterkte op. opdracht 3 Maak de schakeling van figuur 17. figuur 17 L1 L2 A Druk op de schakelaar en lees de stroomsterkte door de lampjes af op de meter. Schrijf de stroomsterkte op. opdracht 4 Let op! In het schakelschema van figuur 18 zie je vier stroommeters. Jij zult de proef waarschijnlijk met één stroommeter moeten uitvoeren. Je moet dan de stroommeter steeds naar de goede plek in de schakeling verplaatsen. Maak de schakeling met de stroommeter op plek 1 in de schakeling. Laat de schakeling door je docent controleren. figuur 18 Druk op de schakelaar en lees de stroomsterkte af. Schrijf de stroomsterkte op. 45

44 Proeven opdracht 5 Verplaats de stroommeter naar plek 2 in de schakeling. Druk op de schakelaar en lees de stroomsterkte af. Schrijf de stroomsterkte op. opdracht 6 Verplaats de stroommeter naar plek 3 in de schakeling. Druk op de schakelaar en lees de stroomsterkte af. Schrijf de stroomsterkte op. opdracht 7 Verplaats de stroommeter naar plek 4 in de schakeling. Druk op de schakelaar en lees de stroomsterkte af. Schrijf de stroomsterkte op. Wat neem je waar? tabel 11 Waarnemingen bij proef soort schakeling meting stroomsterkte serie parallel opdracht 1 Wat is je conclusie? Beantwoord nu de onderzoeksvraag. Ruim alles weer netjes op! 46

45 Proeven 11 Een wisselschakeling maken 15 MIN. Proef bij Extra paragraaf 3 Inleiding Je gaat de trap af. Op de gang boven doe je het licht op de trap aan. Als je beneden bent, doe je het licht daar weer uit. Met twee schakelaars zet je één lamp aan en weer uit. De schakeling die dit doet, heet een wisselschakeling. In deze proef ga je onderzoeken hoe je een wisselschakeling maakt. Onderzoeksvraag Hoe maak je een wisselschakeling? Wat heb je nodig? een spanningsbron twee wisselschakelaars een lamp een lamphouder vijf snoertjes zes krokodillenklemmen Wat moet je doen? Neem tabel 12 over in je schrift. Bekijk figuur 19. figuur 19 S1 C B A 230 V A S2 C B Maak een schakeling waarin je de beide wisselschakelaars en de lamp met elkaar en de spanningsbron verbindt. Je moet de lamp met beide schakelaars aan en uit kunnen zetten. Zet de spanningsbron aan. Zet de schakelaars zo dat de lamp brandt. 47

46 Proeven Als de lamp brandt, zet je een + in de tabel achter lamp aanzetten. Als de lamp niet aan gaat, moet je controleren wat er fout is. Is de lamp kapot, of heb je een fout gemaakt bij het schakelen? Onderbreek de stroomkring met schakelaar S1 (de lamp moet uitgaan). Als dit goed gaat, zet je achter S1 onderbreekt in de tabel een +. Als het niet goed gaat, moet je de schakeling goed controleren. Kijk goed of je de punten A, B en C net zo hebt aangesloten als in figuur 19. Sluit de stroomkring met schakelaar S1 (de lamp moet weer aan gaan). Als dit goed gaat, zet je een + achter S1 sluit. Test op dezelfde manier de werking van schakelaar S2 en vul de resultaten in de tabel in. Wat neem je waar? tabel 12 Controlelijst wisselschakeling. handeling lamp aanzetten S1 onderbreekt S1 sluit S2 onderbreekt S2 sluit werking opdracht 1 opdracht 2 Wat is je conclusie? Werkt de wisselschakeling correct? Weet jij nu hoe je een wisselschakeling maakt? Ruim alles weer netjes op! 48

47 Proeven 12 Kortsluiting en een smeltveiligheid (demonstratieproef) 30 MIN. Proef bij paragraaf 4 Je docent voert drie demonstratieproeven uit. Inleiding Kortsluiting is gevaarlijk, want bij kortsluiting wordt de stroomsterkte heel groot. Daardoor kan brand ontstaan. In deze demonstratieproef zie je wat de gevolgen van kortsluiting zijn. Onderzoeksvragen Wat gebeurt er met stroomdraden als er een grote stroom doorgaat? Wat is het gevolg van kortsluiting? Wat is de functie van een zekering in een stroomkring? Wat moet je doen? Luister goed wat je docent vertelt en kijk goed wat je ziet gebeuren. Schrijf je waarnemingen op in tabel 13. Beantwoord daarna de onderzoeksvragen. Wat neem je waar? tabel 13 Waarnemingen bij proef 12. stroomsterkte (A) temperatuur smeltdraad kleur smeltdraad bijzonderheden stap is er kortsluiting? (ja/nee) brandt het lampje? (ja/nee) stroomsterkte (A) opdracht 1 opdracht 2 opdracht 3 Wat is je conclusie? Wat gebeurt er met de stroomdraden als er een grote stroom doorgaat? Wat gebeurt er met de stroomsterkte bij kortsluiting? Wat is de functie van de smeltveiligheid bij kortsluiting? 49

48 Theorievragen 1 Elektriciteit op je fiets Theorie bij paragraaf 1 opdracht 1 opdracht 2 opdracht 3 opdracht 4 opdracht 5 opdracht 6 De verlichting op je fiets heeft energie nodig. a Waarop werkt de verlichting op je fiets? b Waar haalt de verlichting die energie op de fiets meestal vandaan? In een stroomkring zitten een lamp en stroomdraden. a Wat moet er nog meer in deze stroomkring zitten om de lamp te laten branden? Een lampje dat op een batterij brandt, gaat plotseling uit. b Bedenk ten minste twee mogelijke oorzaken voor het uitgaan van het lampje. Op veel fietsen zit een dynamo. a Wat doet een dynamo? Elektriciteit is een vorm van energie. b Schrijf de volgende elektrische apparaten in je schrift. Schrijf er zo precies mogelijk achter waar zij de elektrische energie voor gebruiken. fietslamp licht geven mp3-speler strijkijzer stofzuiger Als je stilstaat met de fiets draait het wieltje van de dynamo niet meer en heb je ook geen licht meer. Dat is anders met verlichting die op een batterij werkt. a Wat is een batterij? b Wat is het verschil tussen een gewone batterij en een oplaadbare batterij? Batterijen mag je niet zo maar in de afvalcontainer gooien. c Waarom mag je een batterij niet zo maar weggooien? d Wat moet je met batterijen doen die niet meer gebruikt kunnen worden? Stroomdraden bestaan uit twee verschillende delen: een isolator en een geleider. a Wat is een geleider? b Noem ten minste drie geleiders. c Welke geleider wordt veel in stroomdraden gebruikt? De buitenkant van een stroomdraad wordt gemaakt van een isolator. d Wat is een isolator? e Noem ten minste drie isolatoren. In stroomkringen wordt vaak een schakelaar gebruikt. Met een schakelaar kun je een apparaat aan en uit zetten. In figuur 1 zie je een stroomkring met twee lampjes, een batterij en een schakelaar. a Wat doet de schakelaar in de stroomkring? b Waarom brandt in figuur 1 lampje 1 wel en lampje 2 niet? Leg uit. c Teken het symbool voor een open en een gesloten schakelaar. 50

49 Theorievragen figuur 1 4,5 V batterij schakelaar lampje 1 opdracht 7 lampje 2 In Europa mogen sinds 2012 geen gloeilampen meer verkocht worden. a Hoe werkt een gloeilamp? Er wordt gezegd dat het veel beter is om spaarlampen of led-lampen te gebruiken. b Waarom is het beter om spaarlampen of led-lampen te gebruiken in plaats van gloeilampen? Spaarlampen en led-lampen zijn duurder dan gloeilampen. Een verkoper zegt dat ze zichzelf terugverdienen. c Heeft de verkoper gelijk? Leg uit. 51

50 Theorievragen Extra 1 De led-lamp opdracht 1 Een led-lamp is een zuinige lamp. a Lees de volgende zin. Neem de nummers op de open plekken over in je schrift en schrijf er achter wat op die plek moet staan. Een led-lamp gebruikt weinig 1 energie. In een led-lamp zit geen gloeidraad maar een 2. Je moet goed opletten hoe je een diode 3. Een diode heeft een korte en een 4 aansluitpen. b Waarom is het een voordeel dat er geen gloeidraad in een led zit? c Waar worden led s behalve in led-lampen ook voor gebruikt? opdracht 2 Ellemiek maakt een schakeling met twee led s die allebei moeten branden. Ellemiek sluit de led s aan zoals je ziet in figuur 2A. Klaasjan maakt de schakeling op de manier van figuur 2B. De led s geven wel licht in de schakeling van Ellemiek, maar niet in de schakeling van Klaasjan. Leg uit wat Klaasjan fout heeft gedaan. figuur 2 lang lang A B 52

51 Theorievragen 2 Spanning Theorie bij paragraaf 2 opdracht 1 opdracht 2 Er is een batterij of een dynamo voor nodig om een elektrische stroom te krijgen. a Wat zorgt voor het rondstromen van stroom door een stroomkring? b Welk symbool gebruiken we daarvoor? c Welke eenheid is hiervoor afgesproken? d Wat betekent U = 12 V? Bekijk figuur 3. Je ziet een staafbatterij. Aan de bovenkant van de batterij staat een +. a Wat moet er aan de onderkant van de batterij staan? b Wat wil dat zeggen? Een zaklamp werkt op twee van deze batterijen. c Hoeveel spanning heeft het lampje van de zaklamp dan nodig? d Hoe moeten de batterijen dan in de zaklamp worden gestopt? e Neem figuur 4 over in je schrift en maak de stroomkring compleet. Geef met een pijltje de richting van de stroom aan. Als je de polen van een batterij tegelijk tegen je tong houdt, voel je een tinteling. Je voelt geen tinteling als je de polen tegen je hand houdt. f Leg uit hoe het komt dat je een tinteling in je tong voelt. g Waarom voel je geen tinteling in je hand? figuur 3 figuur 4 lampje batterij opdracht 3 De eerste digitale fototoestellen werkten op batterijen. Tegenwoordig zitten er accu s in. Dat vinden veel gebruikers een grote verbetering. a Wat is een accu? b Bedenk waarom gebruikers dat een verbetering kunnen vinden. Accu s, batterijen en dynamo s zijn spanningsbronnen. c Wat doet een spanningsbron? 53

52 Theorievragen opdracht 4 Op veel fietsen zit een dynamo en ook elke auto heeft er een. a Beschrijf in het kort de werking van een dynamo. Fietslampjes die op een dynamo werken, branden niet altijd even fel. b Leg uit hoe het komt dat fietsverlichting op een dynamo niet altijd even fel brandt. Annelies fietst een viaduct op. Haar lampje geeft bijna geen licht. Als ze aan de andere kant het viaduct weer af fietst, geeft het lampje veel meer licht. c Leg uit waar dit verschil door komt. d Noem een voordeel van een dynamo op je fiets ten opzichte van een batterij. e Noem een nadeel van een dynamo op je fiets ten opzichte van een batterij. In een auto zitten een dynamo en een accu. Ze zijn met elkaar verbonden. Als een auto uren met groot licht rondrijdt, raakt de accu niet leeg. Als de bestuurder bij het uitstappen in de garage vergeet de lampen uit te doen, loopt de accu wel leeg. f Leg uit hoe het komt dat de accu onder het rijden niet leeg loopt maar in de garage wel. opdracht 5 Op een batterij staat 1,5 V. a Wat wordt daarmee bedoeld? b Met wat voor meter kun je controleren of een batterij de spanning levert die erop vermeld staat? c Hoe kun je met zo n meter de spanning van een batterij meten? Frank test een batterij met een spanningsmeter. Op de batterij staat 4,5 V. Frank meet 3,4 V. d Bedenk twee mogelijke oorzaken voor dit verschil. opdracht 6 Elektriciteit wordt opgewekt in elektriciteitscentrales. Daar staan grote generatoren. a Wat is een generator? Elektriciteit wordt via kabels naar de gebruikers vervoerd. b Hoe hoog is de spanning op de kabels die de elektriciteit van de centrale naar steden en dorpen vervoeren? Bij elk dorp en elke stad staat een transformatorstation. In dat station staat een grote transformator. c Wat doet een transformator? d Hoe hoog is de spanning op de kabels die van het transformatorstation naar de woonwijken lopen? Die spanning is nog veel te hoog voor gebruik thuis. Dus moet de spanning nog verder verlaagd worden. e Waar wordt de spanning zo ver verlaagd dat hij geschikt is voor gebruik in huis? f Hoe hoog moet de spanning voor woningen en bedrijven zijn? 54