UITVOERIG PROGRAMMA VAN DE VAKKEN VAN DE AANWERVINGSPROEF VAN (EERSTE) TECHNICUS ELEKTROMECANICIEN

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "UITVOERIG PROGRAMMA VAN DE VAKKEN VAN DE AANWERVINGSPROEF VAN (EERSTE) TECHNICUS ELEKTROMECANICIEN"

Bruno de Ridder
7 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 ITVOEIG POGAMMA VAN DE VAKKEN VAN DE AANWEVINGSPOEF VAN (EESTE) TECHNICS ELEKTOMECANICIEN A. Schriftelijk en mondeling gedeelte. Elektriciteit.. Algemene kennis (algemene elektriciteit) Wetten (wet van Ohm, vermogensfactor, driefasige stroom, schakelingen van elementen, ) Omzetting van eenheden Wisselstroom: basisbegrippen (definities, ) ; de bestanddelen en hun werking in het circuit; gebruik van spoelen en condensatoren Gelijkstroom : basisbegrippen (definities, ) ; de bestanddelen en hun werking in het circuit; gebruik van spoelen en condensatoren; voedingsbronnen.2. Zwakstroom Basiskennis elektronica Bestanddelen en karakteristieken van een stroomcircuit ol en nut van de bestanddelen Maateenheden Meettoestellen.3. Sterkstroom Wisselstroommachines: gebruik, voordelen en nadelen Transformatoren: principes en taken Gelijkstroommachines: gebruik, voordelen en nadelen Schema s 2. Mechanica Kennis van kracht, koppel, arbeid, vermogen Maateenheden en meettoestellen Thermische motoren 3. Telecom (enkel voor de proeven in Brussel) Noties van verzwakking in de telefonische koperkabels en in de optische vezelkabels Modulatie et radio-technieken Systemen voor analoge, digitale en optische multiplexing Digitale interfaces Kableringstopologies

2 B. ENKEL voor het mondelinge gedeelte 2. Lezen van plannen en schema s 2. Basiskennis van veiligheid: Gevaren van elektriciteit

3 ELEKTICITEIT

4 INHODSTAFEL 2 HOOFDSTK I: Inleidende begrippen...4 I.. De stroombron...4 I... De elektromotorische kracht (e.m.k.)...4 I..2. De inwendige weerstand en de kortsluiting...5 I.2. De weerstand van een geleider...5 I.3. De wet van Ohm, arbeid en vermogen...7 I.3.. De wet van Ohm...7 I.3.2. De arbeid ( W)...8 I.3.3. Het vermogen P...9 I.4. De schakeling van weerstanden... I.4.. Berekening van de totale weerstand... I.5. Het Joule effect door elektrische stroom...8 I.5.. Het Joule effect...8 I.5.2. Warmtehoeveelheid...9 I.5.3. Berekening van de warmtehoeveelheid...9 I.5.4. Spanningsval...9 I.5.5. De kortsluiting...20 I.6. Verbindingswijze van ampere- en voltmeters...2 HOOFDSTK II: De wisselstroom...2 II.. Inleiding...2 II.2. Werking...2 II.3. Karakteristieke grootheden...22 II.3.. De periode...22 II.3.2. De frequentie...22 II.3.3. Effectieve waarde van de wisselstroom...22 II.3.4. Faseverschuiving...22 II.4. Vectoriële voorstelling...23 II.5. Wisselstroomkringen...23 II.5.. Kring met enkel weerstanden...24 II.5.2. Kring met enkel spoelen...24 II.5.3. Kring met enkel capaciteiten...25

5 II.5.4. Gemengde kring II.6. Vermogen bij wisselstroom...27 II.7. Het praktisch belang van cos...27 HOOFDSTK III: Kringen op basis van, L en C...28 III.. C serie kring...28 III.2. L Kring...29 III.2.. Vermogen in de L kring...29 III.3. LC Seriekring...30 III.3.. Impedantie en fasehoek bij een LC kring...30 III.4. LC Parallel kring...35 III.4.. Impedantie en fasehoek...35 III.4.2. Betrekkingen tussen de stromen...35 III.5. Parallelle resonantie...36 III.5.. Voorwaarde voor een ideale parallelle resonantie III.5.2. Sperkring...37 HOOFDSTK IV: De diode...38 IV.. Definitie...38 IV.2. Werkingsprincipe...38 IV.2.. echtstreekse polarisatie...38 IV.2.2. Polarisatie in sperzin...38 IV.2.3. Besluit...39 IV.3. Diode karakteristiek...40 IV.4. Voorbeeld van werking...40 IV.5. De bruggelijkrichter IV.5.. Werkingsprincipe...40 IV.5.2. Bruggelijkrichter met capacitieve filtering...42

6 HOOFDSTK I: INLEIDENDE BEGIPPEN 4 I.. DE STOOMBON I... DE ELEKTOMOTOISCHE KACHT (E.M.K.) V,5 V + _ Cu H2SO4 Zn I,4 V V + _ Cu H2SO4 Zn

7 5 Bij een gesloten kring (aangesloten op een verbruikstoestel ), waarbij I 0 geldt: In een open kring (I = 0): = E I..2. DE INWENDIGE WEESTAND EN DE KOTSLITING In de praktijk heeft een kortsluiting steeds uiterst gevaarlijke gevolgen omdat ze belangrijke stroomsterkten veroorzaakt. I.2. DE WEESTAND VAN EEN GELEIDE. S l it die formule blijkt dat de weerstand verkleint naarmate de geleider een grotere doorsnede en een kleinere lengte heeft.

8 T = 0. ( +.T) 6 ρ Oefeningen : ) We willen een weerstand maken van 0,25 bij 0 C uit koperdraad met een doorsnede van 3 mm². Hoe lang moet deze koperdraad zijn? 2) We nemen een zilverdraad : de weerstand bij 70 C bedraagt 6. De doorsnede bedraagt 0.5 mm 2. Bereken de lengte van de draad.. 3) We hebben een koperen kabel met een diameter van 2 cm en een lengte van 20 km. Bereken de weerstand van deze kabel als de temperatuur van de kabel 35 C bedraagt.

9 7 I.3. DE WET VAN OHM, ABEID EN VEMOGEN I.3.. DE WET VAN OHM V + _ 0,7 A S totale = 2 A V + _ 0,35 A S totale = 4 A I.3.. Besluit De stroomsterkte I die in een elektrische kring circuleert, is rechtstreeks evenredig met de aangelegde spanning en omgekeerd evenrelig met de weerstand. Dit is de wet van Ohm.

10 De stroomsterkte: I in ampère (A) De spanning : =. I in Volt (V) De weerstand: in Ohm () I 8 I.3..2 Oefeningen I.3.2. DE ABEID ( W) De arbeid, geleverd door een elektrische stroom I, is gelijk aan het product van de spanning met de stroom I die door een gegeven punt gaat gedurende een bepaalde tijd t. I.3.2. Formules W =. I. t De eenheid van arbeid is de Joule. I Oefeningen I.3.3. HET VEMOGEN P

11 9 Het vermogen van een elektrische stroom is de arbeid die wordt geleverd per eenheid van tijd I.3.3. Formules P W t.i 2.I De eenheid van vermogen is de Watt. W Joule seconde N.m s

12 0 20 V 60 W 0,5 A Après h 60 Wh We hebben een lamp met een vermogen van 60 W aangesloten op een spanning van 20 V. Na één uur staat op de teller het cijfer 60, m.a.w. er is na dit uur een energieverbruik van 60 Wh. De stroomsterkte door de lamp bedraagt: I P 60 W 20V 0,5 A Deze lamp verbruikt 30 Wh per half uur, 60 Wh per uur, 20 Wh per 2 uur, 80 Wh per 3 uur enz. I Oefeningen

13 I.4. DE SCHAKELING VAN WEESTANDEN I.4.. Serieschakeling I.4.2. BEEKENING VAN DE TOTALE WEESTAND I.4.2. Serieschakeling 2 3 I 2 3 We nemen een voorbeeld : = 3, 2 = 5, 3 = 7 en de spanning = 90 V. Berekening van de totale weerstand: t I t De vervangingsweerstand heeft dus een waarde van: t = = 5.

14 Berekening van de stroomsterkte I van de kring: 2 I t 90 V 5 6 A Berekening van de spanningsvallen over de klemmen van elke weerstand :

15 3 I Parallelschakeling I I2 2 I 2 V.b.: = 20, 2 = 30 = 20 V. ; Berekening van de totale weerstand: t I t I t I I 2 2

16 I... t 2 t Berekening van de stromen I, I et I 2 : 20V I 0 A t I t 20V I 6 20 A 20V I A Berekenen van de spanningsval over de klemmen van elke weerstand: t I Serie-parallelschakeling

17 5 I I I 2 v.b. : = 20 ;, 2 = 30 ; 3 = 8 = 240 V. Berekening van de totale weerstand: P 3 I P 3 p

18 6 Berekening van de stroomsterkten I, I et I 2 : 240V I 2 A 20 I t (2.8) I 7,2 A (2.8) I 2 4,8 A Berekening van de spanningsval over de klemmen van elke weerstand:

19 7 I Oefeningen I I 2 I2 3 I3 4 5 I I 2 3 I2 4 6 I3 5 I4 7

20 8 I.5. HET JOLE EFFECT DOO ELEKTISCHE STOOM I.5.. HET JOLE EFFECT Proef B A V B A V B Fusion A V Een geleider waar een elektrische stroom doorheen vloeit, wordt warm. Dit verschijnsel wordt het joule-effect genoemd.

21 9 I.5.2. WAMTEHOEVEELHEID I.5.3. BEEKENING VAN DE WAMTEHOEVEELHEID arbeid (W) = spanning (). stroomsterkte (I). tijd (t). W =. I². t I.5.4. SPANNINGSVAL 4 A A V 24 V D M 22,8 V V

22 20 I.5.5. DE KOTSLITING V 24 V Fil très fin V 24 V Besluiten Alle elektrische kringen moeten van een veiligheidstoestel voorzien zijn om beschadiging en brand te voorkomen.

23 HOOFDSTK II: DE WISSELSTOOM 2 II.. INLEIDING E t Période T G II.2. WEKING N S

24 22 II.3. KAAKTEISTIEKE GOOTHEDEN II.3.. DE PEIODE II.3.2. DE FEQENTIE f T II.3.3. EFFECTIEVE WAADE VAN DE WISSELSTOOM I eff I max 2 II.3.4. FASEVESCHIVING e i i e Em 0 t Im

25 23 II.4. VECTOIËLE VOOSTELLING a' a u a u a' ' t '' ' '' 360 a'' a'' II.5. WISSELSTOOMKINGEN II.5.. KING MET ENKEL WEESTANDEN

26 24 i u i u = m. sin t u = m. sin t i = Im. sin t Im m 0 T t i(t) u(t) Z i(t) m.sin t II.5.2. KING MET ENKEL SPOELEN L u i u i i u = m. sin t 90 m 0 T t Im i(t) u(t) Z

27 i(t) m.sin.l ( t 90) 25 II.5.3. KING MET ENKEL CAPACITEITEN c u i u i i u = m. sin t Im 90 m 0 T t Z.C 2..f.C i(t) u(t) Z Z.C 2..f.C II.5.4. GEMENGDE KING

28 i L C u = m. sin t u i i u 26 IC I t IL Z = 2 ω.l ² ω.c II.6. VEMOGEN BIJ WISSELSTOOM u(t) i(t) Z

29 II.7. HET PAKTISCH BELANG VAN COS 27

30 HOOFDSTK III: KINGEN OP BASIS VAN, L EN C 28 III.. C SEIE KING Z ² ²C² tg C ) of V c ² C ²C².V en 2 V en 2 C 2

31 29 V ² ²C².V en V en ² ²C² III.2. L KING III.2.. VEMOGEN IN DE L KING III.2.. Vermogensdriehoek

32 30 VF cos III.3. LC SEIEKING III.3.. IMPEDANTIE EN FASEHOEK BIJ EEN LC KING XL X C X tot X L X C

33 X X X C L tot )² X (X ² Z C L tot 2 tot X tot ² Z C L tot X X X X arctg tot

34 32 III.3.. Serieresonantie V AB X tot.i (X C X L ).I

35 33 III.3..2 De resonantiefrequentie 2.f.L r 2.f.C r f r 2. LC III.3..3 Spanningen en stroom in een LC serie kring

36 34 V S III.4. LC PAALLEL KING

37 35 III.4.. IMPEDANTIE EN FASEHOEK Z ² ( )² X C X L arctg ( X C X L ) III.4.2. BETEKKINGEN TSSEN DE STOMEN

38 36 I 2 ( I I ) L C 2 III.5. PAALLELLE ESONANTIE III.5.. VOOWAADE VOO EEN IDEALE PAALLELLE ESONANTIE. III.5.. De frequentie van de parallelle resonantie

39 37 f r 2 LC III.5..2 Stromen in een parallelle resonantiekring III.5.2. SPEKING

40 HOOFDSTK IV: DE DIODE 38 IV.. DEFINITIE IV.2. WEKINGSPINCIPE IV.2.. ECHTSTEEKSE POLAISATIE P N _ P N _ IV.2.2. POLAISATIE IN SPEZIN

41 39 P N _ _ _ Barrière de potentiel. IV.2.3. BESLIT anode a anode P cathode kathode c N a c

42 40 IV.3. DIODE KAAKTEISTIEK IV.4. VOOBEELD VAN WEKING I t I t IV.5. DE BGGELIJKICHTE. IV.5.. WEKINGSPINCIPE

43 4 D D2 D3 D4 + D D2 - D D2 - + D3 D4 D3 D4 t I I t

44 42 IV.5.2. BGGELIJKICHTE MET CAPACITIEVE FILTEING D D2 D3 C D4 t b c d a t

45 m F a

46 2

47 3

Vergelijkbare documenten

Kenm.: M/TB/TOPL/010 Datum: 16.02.2006 Blz. 1 / 42. Dir. B-M - Documentatie opleiding ELEKTRICITEIT OPGESTELD NAGEZIEN GOEDGEKEURD.

Kenm.: M/TB/TOPL/010 Datum: 16.02.2006 Blz. 1 / 42. Dir. B-M - Documentatie opleiding ELEKTRICITEIT OPGESTELD NAGEZIEN GOEDGEKEURD. Dir. B-M - Documentatie opleiding ELEKTICITEIT Kenm.: M/TB/TOPL/00 Datum: 6.02.2006 Blz. / 42 ELEKTICITEIT Functie Naam OPGESTELD NAGEZIEN GOEDGEKED 6.02.2006 - Blz. 2 / 42 INHODSTAFEL HOOFDSTK I: Inleidende