Basis Elektriciteit

Basis Elektriciteit
Gelijkstroom
(Direct Current)
DC
Batterij of zonnecel; de elektronen stromen allemaal in
1 richting.
Wisselstroom
(Alternating
Current)
AC
Lichtnet; elektronen bewegen 50x per seconde heen en
weer. De polen van het lichtnet veranderen
voortdurend van negatief naar positief en weer terug.
(230V.)
Gesloten
stroomkring
(Closed circuit)
Voor een stroomkring heb je nodig: een
spanningsbron, de draden en een elektrisch apparaat.
Bij een gesloten stroomkring zijn de spanningsbron, de
draden en een elektrisch apparaat zo verbonden, dat
de stroom vanuit de spanningsbron kan rondgaan.
Geleiders
(conductor)
Metalen
koolstof
Laten veel stroom door
Isolatoren
(insulator)
Hout
Pvc
glas
Laten geen stroom door
Halfgeleiders
(semi conductor)
Zand
De stroom hierin kan geregeld worden; de elektronen
kunnen zich vrij bewegen. Silicum (zand): door het te
verontreinigen met een andere stof, gaat de silicum de
stroom redelijk geleiden.
Spanning
(voltage)
U eenheid V(olta)
Verschil in positieve en negatieve lading
Stroom
(current)
I eenheid A(mpère)
Elektronen stroom die gaat lopen als je een
spanningsbron in een gesloten stroomkring aansluit.
Weerstand
(resistance)
R eenheid Ω (Ohm)
Lampje of andere zaken in de stroomkring die de
stroom verkleinen.
Wet van Ohm
(Ohm’s law)
V= A x Ω
U=IxR
Spanning = stroom x weerstand
Benodigde
weerstand
berekenen
R = U/I
Stel : Led max. 20mA, 1.8V potentiaal verschil.
De spanningsbron moet een hogere spanning leveren
dan de spanningsval van de led (1.8V), dus 9V is zeker
voldoende (9V > 1.8V).
De spanningsval van de led moet van de
spanningsvoeding afgetrokken om de weerstand te
berekenen, dus:
R = (9V – 1.8V) / 20mA
R = 7.2 / 0,02
R = 360 ohm
(maar de weerstand mag wel iets afwijken van die 360
ohm, de lichtopbrengst van de led is vrijwel nooit een
precies gewenste nauwkeurige waarde)
Als je nu een weerstand van 1K (=1000 ohm) gebruikt,
zal de stroom als volgt zijn:
I=U/R
I = 7.2 / 1000
I = 0.0072 (= 7,2 mA, het maximum was 20mA)
Stroommeter /
Ampère meter
(ammeter)
Met een stroommeter kun je stroomsterkte (Ampère)
meten.
Een stroommeter moet je in een serieschakeling
opnemen.
Spanningsmeter
(voltmeter)
Met een spanningsmeter kun je de spanning (Volt) op
een bepaald apparaat meten. Een spanningsmeter
dient parallel met dat apparaat te worden geplaatst.
Weerstandsmeter
(Ohmmeter)
Met een weerstandsmeter kun je de weerstand (Ohm)
van een onderdeel van een stroomkring meten.
Multimeter
(multimeter)
Een multimeter kan verschillende grootheden meten:
stroomsterkte, spanning en weerstand.
Ook kun je voor elke grootheid vaak meerdere
bereiken kiezen, bijvoorbeeld 0-3 Volt, 0-30 V, 0-300
V.
Randaarde
(safety ground)
Randaarde is een extra draad waardoor de stroom weg
kan als de buitenkant van een apparaat onder
spanning komt.
(Zie extra ijzer in contact.)
Randaarde stopcontact
Randaarde stekker
Aardlekschakelaar
(residual current
operated circuit
breaker)
De aardlekschakelaar schakelt de stroom uit als er
stroom weglekt, bijvoorbeeld als de buitenkant van een
apparaat onder spanning komt te staan.
Zekering
(fuse)
Als er te veel stroom loopt in een stroomkring, spreken
we van overbelasting. De onderdelen van de
stroomkring kunnen dan te heet worden
(brandgevaar).
Je kunt overbelasting voorkomen door een zekering in
de stroomkring op te nemen. Deze zekering gaat stuk
als de stroom te sterk is. Daardoor wordt de
stroomkring onderbroken en brandgevaar voorkomen.
Installatiedraad
Installatiedraad is elektriciteitsdraad dat gebruikt wordt
in een elektrische installatie. Deze draden met een
massieve koperen kern hebben een isolatie die meestal
bestaat uit vinyl. Men noemt deze draden daarom
vinyldraad (afgekort VD).
Via deze draden wordt stroom van de meterkast naar
elektrische installaties en apparaten getransporteerd.
4 kleuren installatiedraad in
lasdoos
Fasedraad
(Live)
L
Nuldraad
N
Lichtblauwe draad
(vroeger rood)
Aarddraad (earth
wire)
Bruine draad
De fasedraad voert, samen met de nuldraad, de
elektrische stroom van en naar de aangesloten
apparatuur.
De fasedraad is de spanningsdragende draad; de
nuldraad wordt zoveel mogelijk spanningsloos
gehouden (t.o.v. aarde).
De nuldraad of de nulleider is de draad die een
elektrische koppeling met de aarding/aarde bezit en
waarin vrijwel geen spanningsverschil met de aarde
optreedt.
Hoewel de nuldraad en de aarddraad beide
spanningsloos zijn ten opzichte van de aarde, voert de
nuldraad, samen met de fasedraad, de elektrische
stroom. Ten gevolge daarvan kan op de nuldraad bij
grote belasting toch een spanning aanwezig zijn.
De aarddraad is een draad die in normale situaties
nooit spanning of stroom voert. Deze draad wordt
elektrisch verbonden met de aarde, bijvoorbeeld via
waterleiding, centrale verwarming of een aparte
aardelektrode.
In apparaten met een metalen buitenmantel wordt de
metalen buitenmantel van dat apparaat elektrisch
verbonden met deze draad.
Als er per ongeluk elektrisch contact met de
buitenmantel ontstaat, komt die niet onder spanning te
staan maar wordt deze meteen afgevoerd naar aarde.
(Bij een significante stroomlekkage zal hierop de
aardlekschakelaar in werking treden of als die er niet is
zal de stop doorslaan of de installatieautomaat
afschakelen.)
Schakeldraad
(hook-up wire)
Zwarte draad
De schakeldraad is een geschakelde versie van de
fasedraad en zorgt voor de stroomaanvoer van het
apparaat, vanaf een schakelaar.
Lampje (light
bulb)
Batterij
(battery)
Een groot en een klein streepje is 1,5v = 1
cel. Een batterij kan meerdere cellen bevatten, b.v. 4,5
v = 3 cellen= 6 streepjes:
Als je met een steekprintplaat werkt, kun je het beste
de batterijen met batterijclips eraan/af halen, zodat je
de draden kunt laten zitten. Dan beschadigen ze
minder snel.
Open schakelaar
(switch on)
Gesloten
schakelaar
(switch off)
Serieschakeling
(series
connection)
2 Lampjes na elkaar in serie aaneengesloten zorgt
ervoor dat de spanning wordt gedeeld, de lampjes
krijgen de helft van de energie en branden zwakker.
Alle apparaten bevinden zich in 1 stroomkring;
dezelfde stroom loopt door alle appraten.
Parallelschakeling
(parallel
connection)
De elektronenstroom wordt gedeeld maar blijft
dezelfde spanning geven.
Er zijn verschillende stroomkringen en iedere
stroomkring heeft zijn eigen stroom.
Serieschakeling
2 Batterijen na elkaar in serie aangesloten levert een
grotere stroom; het lampje gaat feller branden.
Parallelschakeling
In een parallel heeft 1 lampje alle stroom voor zichzelf.
Daarom schijnt die dan feller.
Dus: Als je twee lampjes zo fel mogelijk wil laten
branden, zet ze dan in een parallelschakeling
Transistor
(transistor)
Een (NPN) transistor kan zwakke
elektrische signalen versterken. Als de
basis (+) geen stroom meer krijgt, gaat
de transistor dicht. De basis mag niet
teveel stroom krijgen, daarom hoort er
altijd een weerstand voor. Door de transistor heb je 2
stroomkringen. De collector en de basis zijn allebei +,
de emittor is -.
De emittor ligt rechts als je naar de opdruk kijkt met
de aansluitingen naar beneden.
PNP transistors verschillen in polariteit; de emittor is +.
LED
(LED)
LED staat voor 'light emitting
diode' (lichtuitzendende diode).
Als een apparaat aanstaat, geeft
de led licht. Leds worden nu ook
gebruikt als zeer zuinige
verlichting. Een led laat de
stroom maar in 1 richting door. Als je hem andersom
op de batterij aansluit, laat hij geen stroom door en
brandt er geen licht.
De min-aansluiting (kathode) is de kortere
aansluitdraad. De plusaansluiting is de anode.
Weerstand
(resistance)
Door een led mag niet te veel stroom
gaan. Daarom gebruiken we een
weerstand om de stroomsterkte te
verminderen. De waarde van een
weerstand geef je aan in ohm (Ω).
Op de meeste weerstanden staat de
weerstandswaarde aangegeven door gekleurde ringen.
De eerste 2 banden geven de waarde van de eerste 2
cijfers: (Zij Brengt Rozen op GErrits Graf Bij Vies Grijs
Weer)
De volgende band geeft het aantal nullen achter de
eerste 2 cijfers.
De 4e band geeft de tolerantie (afwijking).
(1k=1000 = bruin + zwart + rood)
De eerste ring kan zich dichter bij het uiteinde
bevinden dan de laatste.
De eerste ring kan geen zilver / goud zijn.
De laatste ring kan breder zijn en zich op grotere
afstand bevinden van de andere ringen.
Zoemer / bel
(buzzer)
Voor bijvoorbeeld wekkers.
Condensator
(capacitor)
Een condensator kan enige tijd een elektrische lading
bewaren. De elektrolytische meer. De min aansluiting
is kleiner.
Keramische condensator.
Elektrolytische condensator.
Diode
(diode)
LDR
(light dependent
resistor)
Een diode zet wisselspanning om in
gelijkspanning. De stroomrichting die
geblokkeerd wordt heet sperrichting.
De stroomrichting die doorgelaten wordt
heet doorlaatrichting.
Weerstand waarvan de
weerstandswaarde afhankelijk is van
de hoeveelheid licht die op de LDR
valt.
Veel licht kleine weerstand laat
veel stroom door.
Weinig licht grote weerstand laat weinig stroom door.
Potmeter
(trim-pot)
Motor
(motor)
Steekprintplaat
(BreadBoard)
Variabele weerstand. Je kunt zelf de
weerstandswaarde instellen. (B.v. voor
volumeknoppen.)
Zet elektrische energie om in
mechanische energie om een werktuig
aan te drijven (beweging). Meestal geeft
het een roterende beweging, maar je
hebt ook lineaire motoren.
Voor proefschakelingen zonder solderen.
De horizontale contacten aan de randen dienen als
voedingsrails.
De verticale contacten in het midden heeft steeds 5
contacten geleidend verbonden.