Leerdoelen
•Je kunt verschillende componenten in een stroomkring herkennen aan hun symbolen.
•Je kunt de werking van een LDR (Light Dependent Resistor) uitleggen en het symbool ervan herkennen.
•Je kunt de werking van een NTC (Negative Temperature Coefficient) uitleggen en het symbool ervan herkennen.
Wat zijn componenten?
Componenten zijn de onderdelen die samen een stroomkring vormen. Natuurkundigen gebruiken speciale symbolen om deze onderdelen weer te geven, wat het ontwerpen en begrijpen van schakelingen vergemakkelijkt.
Er zijn veel verschillende componenten, elk met hun eigen symbool. Enkele veelvoorkomende componenten die je wellicht al kent, zijn bijvoorbeeld de schakelaar, de batterij, een weerstand en een lampje. Ook de LED (Light Emitting Diode), een speciaal soort lampje, heeft een eigen symbool. Als je een Binas mag gebruiken, vind je daar een uitgebreide lijst met componenten en hun namen.
Automatische schakelingen
Een gewone schakeling doet pas iets als wij, als mensen, een knopje indrukken of een batterij plaatsen. Maar er bestaan ook automatische schakelingen die zelfstandig een taak uitvoeren. Denk bijvoorbeeld aan straatlantaarns die vanzelf aangaan als het donker wordt. Niemand hoeft dan langs de weg te rennen om alle lampen aan te zetten!
De drie onderdelen van een automatische schakeling
Een automatische schakeling bestaat uit drie belangrijke onderdelen die samenwerken:
1.Sensor: Dit onderdeel bekijkt de omgeving en registreert specifieke informatie, zoals licht, donker, temperatuur of geluid. Zodra de sensor iets detecteert, geeft hij een signaal door. Bijvoorbeeld: "Hé, het wordt donker!" of "Er is nu veel geluid!"
2.Schakelaar: Dit onderdeel ontvangt het signaal van de sensor. Op basis van dit signaal weet de schakelaar precies wat hij moet doen: openen of sluiten. Als de schakelaar sluit, kan er stroom doorheen. Als hij opent, stopt de stroom.
3.Actuator: Dit is het onderdeel dat uiteindelijk iets nuttigs doet. Zodra de schakelaar sluit en er stroom naar de actuator gaat, voert deze zijn taak uit. Dit kan bijvoorbeeld een lamp zijn die aangaat, een motor die begint te draaien, of muziek die stopt met spelen.
Stel je voor dat een sensor veel geluid detecteert. De sensor geeft een signaal aan de schakelaar, die vervolgens opent en de stroom naar de actuator (bijvoorbeeld een muzieksysteem) stopt, waardoor de muziek uitgaat.
De LDR: lichtgevoelige weerstand
Een van de speciale sensoren die je moet kennen, is de LDR. Dit staat voor Light Dependent Resistor, wat letterlijk "lichtafhankelijke weerstand" of "lichtgevoelige weerstand" betekent. Zoals de naam al zegt, is dit een weerstand waarvan de waarde verandert afhankelijk van de hoeveelheid licht die erop valt.
Het symbool van een LDR is een vierkantje (dat staat voor een weerstand) met twee pijltjes die erop wijzen. Deze pijltjes symboliseren het licht dat op de weerstand valt.
De werking is als volgt:
•Hoe meer licht er op de LDR valt, hoe lager de weerstand wordt.
•Hoe minder licht er op de LDR valt (dus hoe donkerder het is), hoe hoger de weerstand wordt.
De weerstand en de hoeveelheid licht hebben dus een omgekeerd verband. Een lagere weerstand betekent dat er meer stroom door de schakeling kan lopen. Je kunt het vergelijken met een weg: hoe lager de weerstand (minder obstakels), hoe meer auto's (stroom) er kunnen rijden.
De NTC: temperatuurgevoelige weerstand
Een andere belangrijke sensor is de NTC. Dit staat voor Negative Temperature Coefficient, wat je kunt vertalen als "negatieve temperatuurcoëfficiënt". Net als de LDR is dit een weerstand, maar de waarde ervan verandert afhankelijk van de temperatuur.
Het symbool van een NTC is ook een vierkantje (voor de weerstand), maar dan met een minnetje erbij. Dit minnetje helpt je te onthouden dat het om een negatieve temperatuursensor gaat.
De NTC werkt vergelijkbaar met de LDR, maar dan met temperatuur in plaats van licht:
•Hoe hoger de temperatuur, hoe lager de weerstand van de NTC.
•Hoe lager de temperatuur, hoe hoger de weerstand van de NTC.
Ook hier geldt: een lagere weerstand zorgt voor een hogere stroomsterkte, omdat de stroom makkelijker door de schakeling kan bewegen.
Straatlantaarns: een praktisch voorbeeld
Nu we de LDR en automatische schakelingen kennen, kunnen we begrijpen hoe het kan dat straatlantaarns automatisch aangaan als het donker is. In straatlantaarns zit een automatische schakeling met een LDR. De werking is als volgt:
1.Als het donker wordt, komt er minder licht op de LDR in de straatlantaarn.
2.Door het verminderde licht wordt de weerstand van de LDR heel hoog.
3.Deze hoge weerstand van de LDR wordt gedetecteerd door de schakelaar.
4.De schakelaar reageert op dit signaal door te sluiten, waardoor er stroom naar de lamp kan stromen.
