Proefhoofdstuk Fysica TSO

Proefhoofdstuk Fysica TSO www.centrumvoorafstandsonderwijs.be

www.centrumvoorafstandsonderwijs.be [email protected] 03 292 33 30

Kom je cursus inkijken: Antwerpen, Frankrijklei 127, 2000 Gent, Oude Brusselseweg 125, 9050 Hasselt, Simpernelstraat 27, 3511 Brussel, Timmerhoutkaai 4, 1000 +32 3 292 33 30 [email protected] Maak van je opleiding fysica TSO een succes! Beste toekomstige student, Hartelijk dank voor je interesse in de opleiding fysica TSO aan het Centrum Voor Afstandsonderwijs. Op de volgende pagina’s vind je een hoofdstuk en de volledige inhoudstafel van deze thuisstudie terug. Ook krijg je alle nodige informatie over de werking van onze school. Neem deze info rustig door, zo krijg je een goed beeld van de inhoud van de cursus en weet je zeker dat je voor de opleiding kiest die het beste bij jou past. Noteer alvast dat alle diploma’s die je via het CVA behaalt erkend zijn en uitermate praktijk- en dus jobgericht! Heb je na het inkijken van dit proefhoofdstuk nog vragen? Geef ons gerust een seintje op het nummer 03 292 33 30 of mail ons op [email protected]. Onze opleidingsconsulenten beantwoorden al jouw vragen en geven je persoonlijk advies omtrent je studiekeuze. Blader je graag door de volledige cursus? Ook dat kan. Het Centrum voor Afstandsonderwijs geeft je op vier plaatsen in België de mogelijkheid om de cursussen geheel vrijblijvend in te kijken. Je kan de cursussen inkijken in de campussen van Het Centrum Voor Avondonderwijs VZW in Antwerpen, Gent en Hasselt of in Brussel. Je hoeft hiervoor geen afspraak te maken, kom gewoon vrijblijvend langs.

Ik wens je veel leesplezier en alvast veel succes met je studie!

Jo Vandevelde Opleidingsconsulent Centrum Voor Afstandsonderwijs


Fysica TSO: erkende opleiding en praktijkgerichte cursus

Deze moderne en praktijkgerichte opleiding kwam tot stand in samenwerking tussen het Centrum Voor Afstandsonderwijs en zelfstandige beroepsdeskundigen met jarenlange ervaring. Een duidelijke structuur maakt deze cursus zeer overzichtelijk. Op deze manier garanderen wij je een vlot studietraject. Op de volgende pagina’s vind je de volledige inhoudstafel van de opleiding en een gratis onderdeel uit de cursus terug.


1 Algemene inleiding 1.1

Materie en stoffen

1.2

Massa, volume en dichtheid

1.3

Ondoordringbaarheid van stoffen

1.4

Oplosbaarheid van stoffen

1.5

Intermoleculaire aantrekkingskrachten 1.5.1 Inleiding 1.5.2 Vanderwaalskrachten 1.5.3 Dipool – dipool interacties 1.5.4 Waterstofbruggen 1.5.5 Ion – dipool interacties

1.6

SI – eenheden

1.7

Oefeningen

2 Aggregatietoestanden en het deeltjesmodel 2.1

De drie fasen van een stof

2.2

Het deeltjesmodel

2.3

Vaste stoffen, vloeistoffen en gassen

2.4

Invloed van de temperatuur

2.5

Oefeningen


3 Gassen en gaswetten 3.1

De druk van een gas

3.2

Wet van Boyle

3.3

Het absoluut nulpunt

3.4

De wetten van Gay – Lussac

3.5

De algemene gaswet

3.6

Oefeningen

4 Smelten en stollen 4.1

Verklaring aan de hand van het deeltjesmodel

4.2

Smelt – en stolproces bij zuivere stoffen

4.3

Smelttraject bij samengestelde stoffen

4.4

Smeltpuntsverlaging 4.4.1 Inleiding 4.4.2 Verklaring aan de hand van het deeltjesmodel 4.4.3 Koudmakende mengsels

4.5

Oefeningen

5 Verdampen en condenseren 5.1

Verklaring aan de hand van het deeltjesmodel 5.1.1 Verdampen 5.1.2 Condenseren

5.2

Kook– en condensatieproces bij zuivere stoffen

5.3

Kooktraject bij samengestelde stoffen

5.4

Verzadigde en onverzadigde dampen 5.4.1 Definities 5.4.2 Verklaring aan de hand van het deeltjesmodel 5.4.3 Verzadigingsdruk


5.4.4 Afkoelen en samenpersen van gassen

5.5

Koken van vloeistoffen 5.5.1 Invloed van de druk op het kookpunt 5.5.2 Kokende vloeistoffen

5.6

Kritieke temperatuur van een stof 5.6.1 Definitie 5.6.2 Het kritieke punt

5.7

Luchtvochtigheid 5.7.1 Definities 5.7.2 Meten van luchtvochtigheid 5.7.3 Vochtigheidsindicatoren

5.8

Oefeningen

6 Oppervlaktespanning en capillariteit 6.1

Cohesie en adhesie 6.1.1 Cohesie 6.1.2 Adhesie

6.2

Oppervlaktespanning 6.2.1 Grenslaag van een vloeistof 6.2.2 Definitie oppervlaktespanning 6.2.3 Factoren die een invloed hebben op de oppervlaktespanning

6.3

Capillariteit 6.3.1 Definitie en voorbeelden 6.3.2 Wet van Jurin

6.4

Toepassingen van oppervlaktespanning en capillariteit 6.4.1 Druk in een zeepbel 6.4.2 Streven naar de bolvorm


6.4.3 Bevochtigen van een oppervlak

6.5

Oefeningen

7 Diffusie en osmose 7.1

Diffusie 7.1.1 Definitie 7.1.2 Verklaring aan de hand van het deeltjesmodel 7.1.3 Invloed van de concentratie 7.1.4 Invloed van de temperatuur 7.1.5 Invloed van de deeltjesgrootte 7.1.6 Invloed van de aggregatietoestand

7.2

Osmose 7.2.1 Definitie 7.2.2 Isotonische, hypotonische en hypertonische oplossingen 7.2.3 Osmotische druk 7.2.4 Vergelijking osmose en diffusie

7.3

Diffusie en osmose in het menselijk lichaam 7.3.1 Bloed 7.3.2 Lichaamsvocht 7.3.3 Nierdialyse

7.4

Oefeningen

8 Viscositeit 8.1

Het begrip viscositeit 8.1.1 Definitie 8.1.2 Eigenschappen en gedrag

8.2

Het debiet van een vloeistof

8.3

Laminaire stroming en het stroomprofiel


8.4

Formule van Poiseuille

8.5

Turbulente stroming

8.6

Oefeningen

9 Elektrische lading 9.1

Inleiding

9.2

Geleiders en isolatoren 9.2.1 Inleiding en definities 9.2.2 Verband met de atoomstructuur 9.2.3 Het laden van voorwerpen

9.3

Elektrische inductie 9.3.1 Inleiding 9.3.2 Inductie bij een isolator 9.3.3 Inductie bij een geleider

9.4

Aarding

9.5

Oefeningen

10 Basisbegrippen in verband met elektrische stroom 10.1 Elektrische stroom 10.1.1 Elektrische stroom en spanning 10.1.2 Spanningsbron 10.1.3 Conventionele stroomzin 10.1.4 Weerstand

10.2 Stroomsterkte 10.3 Eenheid van lading 10.4 Coulombkracht 10.5 Oefeningen


11 Elektrische weerstand en de wet van Ohm 11.1 Elektrische potentiaal 11.1.1 Potentiële energie van een lading 11.1.2 Definitie elektrische potentiaal

11.2 Spanning 11.2.1 Definitie 11.2.2 Meten van spanning

11.3 Stroom en stroomsterkte 11.3.1 Definitie 11.3.2 Meten van stroom

11.4 Elektrische stroomkringen 11.5 De wet van Ohm 11.5.1 Bespreking van de wet van Ohm 11.5.2 Alternatieve definitie voor de weerstand 11.5.3 Weerstand van de Ampèremeter en de voltmeter 11.5.4 Toepassingen op de wet van Ohm 11.5.5 Grafische voorstelling van de wet van Ohm

11.6 Oefeningen 12 Schakelen van weerstanden 12.1 Serieschakeling 12.1.1 Inleiding 12.1.2 Stroom in een serieschakeling 12.1.3 Spanning over een serieschakeling 12.1.4 Vervangingsweerstand bij serieschakeling


12.2 Parallelschakeling 12.2.1 Inleiding 12.2.2 Stroom in een parallelschakeling 12.2.3 Spanning in een parallelschakeling 12.2.4 Vervangingsweerstand bij parallelschakeling

12.3 Gemengde schakelingen 12.3.1 Motiverend probleem 12.3.2 Oplossingsstrategie

12.4 De wetten van Kirchhoff 12.4.1 De eerste wet of de stroomwet 12.4.2 De tweede wet van Kirchhoff of de spanningswet

12.5 Oefeningen 13 De wet van Pouillet 13.1 Inleiding 13.2 Factoren die de weerstand van een geleider bepalen 13.2.1 De lengte van de geleider 13.2.2 De doorsnede van de geleider 13.2.3 Het materiaal waaruit de geleider is samengesteld

13.3 De wet van Pouillet 13.4 Oefeningen 14 Energie en vermogen van de elektrische stroom 14.1 Inleiding 14.2 Het Joule – effect 14.3 Elektrische energie en vermogen 14.3.1 Elektrische energie E 14.3.2 Elektrisch vermogen P


14.3.3 De kWh als eenheid van elektrische energie

14.3.4 De elektriciteitsmeter

14.4 Oefeningen 15 Gevaren en veiligheidsaspecten 15.1 Inleiding 15.2 Gevaren voor het menselijk lichaam 15.2.1 Inleiding 15.2.2 Intensiteit van de stroomsterkte 15.2.3 Tijdsduur van de stroomdoorgang 15.2.4 De weg die de stroom volgt in het lichaam 15.2.5 Frequentie van de stroom

15.3 Gevaren voor de omgeving 15.3.1 Inleiding 15.3.2 Brand ten gevolge van slechte contacten 15.3.3 Brand ten gevolge van overbelasting 15.3.4 Overschrijding van de toegestane stroomsterkte 15.3.5 Brand ten gevolge van een kortsluiting 15.3.6 Gevaar voor explosies

15.4 Voorbeeld van een eenvoudige huisinstallatie 15.4.1 Inleiding 15.4.2 Smeltveiligheid of zekering 15.4.3 Automatische smeltveiligheden

15.5 Aarding 15.5.1 Algemeen 15.5.2 Aardingslus


15.6 Differentieelschakelaar 15.6.1 Algemeen 15.6.2 Werking

15.7 Oefeningen 16 Wisselstroom en wisselspanning 16.1 Soorten elektrische stroom 16.1.1 Gelijkstroom (DC) 16.1.2 Wisselstroom (AC)

16.2 Sinusvormige wisselspanning of stroom 16.2.1 Inleiding 16.2.2 Periode 16.2.3 Frequentie 16.2.4 Amplitude 16.2.5 Momentele waarden 16.2.6 Effectieve waarden

16.3 De transformator 16.3.1 Inleiding 16.3.2 De opbouw van een transformator 16.3.3 De primaire en de secundaire spanning 16.3.4 De primaire en de secundaire stroomsterkte

16.4 Voor- en nadelen van wisselstroom 16.4.1 Voordelen 16.4.2 Nadelen

16.5 Oefeningen 17 Herhalingsvragen elektriciteit


18 Trillingen 18.1 Definitie van een trilling 18.2 Amplitude A 18.3 Trillingstijd of periode T 18.4 Frequentie f 18.5 De pulsatie ω 18.6 Harmonische trillingen 18.7 Voorbeelden van harmonische trillingen 18.7.1 Massa aan een veer 18.7.2 De slinger 18.7.3 De stemvork

18.8 Oefeningen 19 Ontstaan van golven 19.1 Inleiding 19.2 Het golfverschijnsel 19.2.1 Inleiding 19.2.2 Transversale en longitudinale golven

19.3 Golfsnelheid en golflengte 19.3.1 Golfsnelheid 19.3.2 Golflengte 19.3.3 Verband tussen voortplantingssnelheid, frequentie en golflengte

19.4 Oefeningen 20 Toepassingen van golven 20.1 Geluid 20.1.1 Wat is geluid? 20.1.2 Hoe plant geluid zich voort?


20.1.3 Luidspreker en microfoon 20.1.4 Soorten geluid

20.2 Kenmerken van een toon 20.2.1 Toonhoogte en frequentie 20.2.2 Toonsterkte 20.2.3 Toonklank of timbre 20.2.4 Geluidsniveau

20.3 Elektromagnetische golven 20.3.1 Inleiding 20.3.2 Wat zijn elektromagnetische golven? 20.3.3 Het elektromagnetisch spectrum

20.4 Oefeningen 21 Herhalingsopgaven Trillingen en Golven 22 Index


HOOFDSTUK 12: SCHAKELEN VAN WEERSTANDEN 1.1

1.1.1

Serieschakeling

Inleiding

Wanneer we twee weerstanden achter elkaar plaatsen, dan zeggen we dat de weerstanden in serie geschakeld zijn. Men spreekt dan van een serieschakeling.

R1

R2

De weerstanden R1 en R2 op bovenstaande figuur zijn in serie met elkaar geplaatst.

1.1.2

Stroom in een serieschakeling

Wanneer we in de bovenstaande kring een bronspanning Ubron plaatsen over de twee weerstanden en de kring sluiten, zal er stroom in de stroomkring gaan vloeien. Als we dan de stroom voor R1, tussen R1 en R2 en na R2 meten, dan merken we op dat de stroom overal gelijk is. Hieruit kunnen we het volgende besluiten:

In een serieschakeling is de stroomsterkte I overal gelijk: I1 = I2 = I3 = … = I

+

–

I

I1 R1

I2 R2


1.1.3

Spanning over een serieschakeling

Indien we de spanning over de weerstanden R1 en R2 meten, merken we op dat de som van de spanning UR1 en UR2 gelijk is aan de bronspanning. Voor spanning geldt dus in een serieschakeling het volgende:

In een serieschakeling wordt de spanning over de weerstanden verdeeld. De som van de spanningen over de weerstanden is steeds gelijk aan de bronspanning: Ubron = UR1 + UR2 + …

+

–

Ubron d

I

R1

R2

UR1

UR2

1.1.4 Vervangingsweerstand bij serieschakeling Indien twee weerstanden in serie zijn geschakeld (R 1 en R2) over een bron met spanning Ubron, dan kunnen we beide weerstanden vervangen door één weerstand die aangesloten is op dezelfde bron die dezelfde stroom

I

levert.

Men

noemt

een

dergelijke

weerstand

een

vervangingsweerstand

of

een

substitutieweerstand Rtot. De bronspanning wordt verdeeld in twee spanningen U R1 over de weerstand R1 en UR2 over de weerstand R2: Ubron = UR1 + UR2 Passen we de wet van Ohm toe op het rechterlid, dan krijgen we: Ubron = R1.I1 + R2.I2 Of aangezien de stroom overal dezelfde is bij een serieschakeling (I 1 = I2 = I), vinden we: Ubron = (R1+R2).I


Dit geldt dus ook voor het geval dat er meer dan twee weerstanden in serie zijn geschakeld. We hebben dus het volgende:

De vervangingsweerstand Rtot van in serie geschakelde weerstanden R1, R2, R3, … is gelijk aan de som van de weerstanden R1, R2, R3,…: Rtot = R1 + R2 + R3 + …

1.2

Parallelschakeling

1.2.1

Inleiding

Wanneer we twee weerstanden langs elkaar plaatsen, dan zeggen we dat de weerstanden parallel geschakeld zijn. Men spreekt dan van een parallelschakeling.

De weerstanden R1 en R2 op bovenstaande figuur zijn parallel geplaatst. Enkele belangrijke begrippen: 

Een knooppunt is een punt waar meerdere stromen samenkomen. Op bovenstaande figuur zijn er twee knooppunten, die aangeduid werden met de cijfers 1 en 2.



Een tak is een deel van de schakeling tussen twee opeenvolgende punten. De tak met weerstand R1 is een tak of een zijtak.



Een hoofdtak is een tak die de spanningsbron verbindt met de schakeling. De hoofdtak in bovenstaande figuur wordt gevormd door de spanningsbron te verbinden met weerstand R 2.


1.2.2

Stroom in een parallelschakeling

We nemen een Ampèremeter en meten de volgende stromen: 

De stroom I in de hoofdtak.



De stroom I1 die door de weerstand R1 stroomt.



De stroom I2 die door de weerstand R2 stroomt.

+ -

I

I1 R1 R2

I2 Wanneer we de meting uitvoering, stellen we vast dat de stroom I over de zijtakken verdeeld wordt in deelstromen I1 en I2: I = I 1 + I2

In een parallelschakeling wordt de stroom over de verschillende weerstanden verdeeld: I = I1 + I2 + …

1.2.3

Spanning in een parallelschakeling

Wanneer we de spanning over de weerstanden R1 en R2 meten dan merken we dat de spanning over de weerstanden gelijk is aan de bronspanning.

In een parallelschakeling is de spanning in elke tak gelijk aan de bronspanning: Ubron = UR1 = UR2 = …


1.2.4

Vervangingsweerstand bij parallelschakeling

We beschouwen twee parallel geschakelde weerstanden R1 en R2 en een bronspanning Ubron die voor een stroom met stroomsterkte I door de schakeling zorgt. De stroom I wordt verdeeld in twee stromen: I1 door de weerstand R1 en I2 door de weerstand R2. I = I1 + I2 Herhaling uit Hoofdstuk 11 : De wet van Ohm : De stroom door een geleider is, bij constante temperatuur, recht evenredig met de spanning over de geleider: U = R.I

Passen we de wet van Ohm toe op het rechterlid, dan krijgen we:

Of aangezien de spanning overal dezelfde is bij een parallelschakeling (U R1 = UR2 = Ubron), vinden we:

Dit geldt dus ook voor het geval dat er meer dan twee weerstanden parallel geschakeld zijn. We hebben dus het volgende:

De vervangingsweerstand Rtot van parallel geschakelde weerstanden R1, R2, … wordt gegeven door:


1.3 Gemengde schakelingen

1.3.1

Motiverend probleem

De meeste schakelingen die we in de praktijk tegenkomen zijn een combinatie van serie – en parallelschakelingen. Beschouw hiervoor de onderstaande schakeling als voorbeeld: + - Ub = 20V

I I1 R1 = 40Ω

1

1.3.2

R2 = 60Ω

R3 = 25Ω

2

R4 = 200Ω

Oplossingsstrategie

Om bovenstaand probleem op te lossen moeten we volgende zaken bepalen: 

de vervangingsweerstand Rtot van de volledige schakeling



de spanning over elke weerstand



de stroom door elke tak

Dit kunnen we doen door onderstaande methode te volgen: STAP 1: Duid alle knooppunten aan op de schakeling: We hebben in dit geval twee knooppunten en staan op bovenstaande figuur voorgesteld door de cijfers 1 en 2.


STAP 2: Vervang in elke tak de weerstanden die in serie met elkaar zijn door hun vervangingsweerstand: De weerstanden R1 en R2 zijn in serie met elkaar. We noemen de vervangingsweerstand R12: R12 = R1 + R2 = 40Ω + 60Ω = 100Ω. We hertekenen de schakeling en we vervangen hierin R1 en R2 door hun vervangingsweerstand R12: + - Ub = 20V

I R12 = 100Ω

R3 = 25Ω

R4 = 200Ω

STAP 3: Vervang alle weerstanden die parallel geschakeld zijn door hun vervangingsweerstand: Uit bovenstaande figuur kunnen we afleiden dat R12 en R3 parallel geschakeld zijn. De vervangingsweerstand R123 wordt gegeven door:

Zodat:

Het schema verandert in de volgende vorm: + - Ub = 20V

R123 = 20Ω


R4 = 200Ω

STAP 4: Herhaal STAP 2 en STAP 3 tot dat je een schema bekomt met één weerstand, die de vervangingsweerstand is van alle weerstanden in de schakeling. Op bovenstaande figuur zijn er twee weerstand in serie met elkaar geschakeld: R123 en R4. De vervangingsweerstand wordt bekomen door stap 2 te herhalen: Rtot = R123 + R4 = 20Ω + 200Ω = 220Ω We bekomen het volgend schema: + - Ubron = 20V

II

Rtot = 220Ω

STAP 5: Bereken met behulp van de wet van Ohm de stroom in de hoofdtak: I = Ubron/Rtot = 20V/220Ω = 0,091A = 91mA STAP 6: Werk in stappen terug tot de oorspronkelijke schakeling en bereken telkens de stroom en de spanning: 

We beschouwen eerst het schema van in stap 3: Aangezien de weerstanden in serie geschakeld zijn, is de stroom door de weerstanden gelijk. De stroom door R123 is gelijk aan de stroom R4, zodat: I123 = I4 = I = 91mA De spanning over de weerstanden kunnen we nu met behulp van de wet van Ohm berekenen: o

UR123 = I123.R123 = 0,091A.20Ω = 1,82V

o

UR4 = I4.R4 = 0,091A.200Ω = 18,2V

o

Controle: Ubron = U123 + U4 = 1,82V + 18,2V = 20,2V (afrondingsfoutje): OK!




Beschouw nu het schema van stap 2: R123 is gekend en bedraagt 20Ω. De stroom door R123 is eveneens gekend en bedraagt 91mA. De spanning over R123 bedraagt 1,82V. R12 en R3 zijn parallel geschakeld, wat impliceert dat de spanning over R12 en R3 constant is, dus: UR12 = UR3 = UR123 = 1,82V Bij een parallelschakeling wordt de stroom verdeeld. De stroom R12 en R3 kunnen we aan de hand van de wet van Ohm bepalen:



o

I12 = UR12/R12 = 1,82V/100Ω = 18,2mA.

o

I3 = UR3/R3 = 1,82V/25Ω = 72,8mA.

o

Controle: I = I12 + I3 = 18,2mA + 72,8mA = 91mA: dus OK!

Beschouw nu het oorspronkelijke schema: Door R12 stroomt een stroom I12 = 18,2mA. Bij een serieschakeling is de stroom constant. Met behulp van de wet van Ohm kunnen we opnieuw de spanningen over R 1 en R2 berekenen: UR1 = 0,46V en UR2 = 1,09V.

Het uiteindelijke resultaat staat hieronder schematisch weergegeven:


1.4

De wetten van Kirchhoff

1.4.1 De eerste wet of de stroomwet

De som van alle stromen door een gesloten oppervlak is gelijk aan nul.

Dit geldt dus ook voor de som van de stromen in alle takken die in één punt samenkomen. De bovenstaande wet kan ook als volgt geformuleerd worden: in elke knooppunt is de som van de intredende stromen gelijk aan de som van de uittredende stromen. Passen we de eerste wet van Kirchhoff toe op het geval in de nevenstaande figuur, dan krijgen we het volgende: I1 + I 4 + I 5 = I2 + I 3 Of met andere woorden:

I1 + I 4 + I 5 – I2 – I3 = 0

De eerste wet van Kirchhoff is een gevolg van de wet van behoud van lading: er kan geen lading gecreëerd of vernietigd worden.

1.4.1 De tweede wet van Kirchhoff of de spanningswet De spanningswet luidt als volgt:

De som van de spanningen over een gesloten kring is gelijk aan nul.

Anders geformuleerd: indien we een gesloten stroomketen in één volledige omloop doorlopen, dan is de som van alle potentiaalverschillen gelijk aan nul. Deze wet is een gevolg van de wet van behoud van energie.

Hieronder geven we je nog een voorbeeld uit een later hoofdstuk dat hier goed bij aansluit.


1.5 Voorbeeld van een eenvoudige huisinstallatie

1.5.1 Inleiding De bedoeling van een elektrische huisinstallatie is de elektrische energie op doelmatige en vooral veilige wijze naar de plaats te brengen waar ze nodig is. De huisinstallatie bestaat uit éénfasige kringen die gevoed worden door een driefasig net. Onderstaande figuur geeft een voorbeeld van een zeer eenvoudige elektrische installatie weer, bestaande uit twee geleiders, een wandcontactdoos en een lamp met schakelaar.

De twee geleiders werden in de figuur aan geduid met L1 (fasegeleider) en N (nulgeleider). L1 wordt ook wel een fasedraad genoemd en N een nulleider. Omdat het elektriciteitsbedrijf graag wil weten hoeveel elektriciteit we hebben verbruikt, is een kWh-meter opgenomen. In de schakeling zijn eveneens smeltveiligheden opgenomen. De stroomkring op bovenstaande figuur noemen we een stroombaan. Een stroombaan kan bestaan uit een aantal aansluitpunten (lichtpunten, stopcontacten) die op een gemeenschappelijk punt van de verdeelkast zijn aangesloten.

1.5.2

Smeltveiligheid of zekering

Het beperken van het aantal aansluitpunten per stroombaan is niet voldoende. Zet je bijvoorbeeld op alle stopcontacten van een stroombaan een straalkachel met een vermogen van 2000W dan wordt de stroombaan overbelast. Een overbelasting is een abnormaal grote stroom in de geleiders, die meestal te wijten is aan het inschakelen van te veel verbruikers op hetzelfde ogenblik, een te groot vermogen van een apparaat of een fout van het toestel die geen kortsluiting of isolatiefout is (vb. blokkeren van een motor).


Wanneer er in de installatie een verbinding ontstaat tussen twee fasedraden, één fasedraad en nulleider of één fasedraad en aarding zonder dat er een verbruiker tussen geschakeld is, spreken we van een kortsluiting. Bij een kortsluiting ontstaat een grote kortsluitstroom in de geleiders. De stroombaan verhit door een overbelasting of kortsluiting: dit kan brand veroorzaken.

Daarom moet elke stroombaan uitgerust zijn met een aangepaste smeltveiligheid in elke voedingsdraad. Een smeltveiligheid is een kunstmatige zwakke plek in de stroombaan, die doorbrandt als de stroombaan dreigt verhit te raken door overbelasting of kortsluiting. De elektrische stroom wordt hierdoor onderbroken voordat er schade aan de installatie of brand kan ontstaan. Een doorgesmolten zekering mag je niet herstellen! Aan de hand van de toegekende (nominale) waarde van de stroom van de smeltveiligheid kan je berekenen met welk vermogen een stroombaan mag belast worden: Als één stroombaan beveiligd is met een smeltveiligheid van 10 ampère bij een netspanning van 230 V is het aan te sluiten vermogen maximaal: P = I.U = 10A.230V = 2300 W.

1.5.3

Automatische smeltveiligheden

Bij een automatische smeltveiligheid of een automatische zekering berust de werking niet op het doorsmelten van een draadje waardoor de stroomkring wordt verbroken, maar op andere principes. De automatische zekeringen (ook wel kortweg automaten genoemd) kunnen telkens opnieuw worden gebruikt. Bij een te grote stroomsterkte verbreekt zo’n automaat de stroomkring, net als een gewone smeltveiligheid. De automaat kan echter door de schakelaar te bedienen weer ingeschakeld worden. Met de schakelaar op de automaat kan je altijd een stroombaan onderbreken.


De werking van een automaat berust op een combinatie van een spoel en een bimetaal. Bij een kortstondige stroom van meer dan 3 à 4 maal de nominale waarde zorgt de spoel ervoor dat de automaat zichzelf uitschakelt. Dit is in het algemeen het geval bij kortsluiting. Is de stroomsterkte gedurende langere tijd te groot, dan trekt het bimetaal krom, waardoor de stroomkring ook wordt onderbroken. De automaat reageert dus zowel op kortstondige grote overbelastingen of kortsluitingen als op langdurige kleine overbelastingen. Op onderstaande figuur is de spoel aangeduid met (s), het bimetaal met (p) en de schakelaar met (k):

Automatische zekeringen hebben verschillende voordelen t.o.v. de klassieke smeltveiligheid: 

Ze moeten zelden of nooit vervangen worden.



Bij werkzaamheden aan de stroomkring kunnen deze uitgeschakeld worden.



Ze kunnen nooit verwisseld worden (verwisselen van zekeringen met verschillende maximum stroomdoorlaatbaarheid is niet mogelijk).



Ze kunnen eenvoudig terug ingeschakeld worden.


1.6 Vragenreeks 1.

Analyseer de volgende schakeling: a. Welke soort schakeling is dit? b. Branden de lampjes? Waarom wel? Waarom niet? c. Hoeveel schakelaars bevat de schakeling?

2. Bekijk de volgende schakeling: a. Welke waarde geeft Ampèremeter 2 aan? b. Wat is de waarde van R? c. Bereken de vervangingsweerstand van de schakeling?


3. De lampjes van onderstaande schakeling zijn identiek De ampèremeter geeft een stroomsterkte aan van 6A. De spanningsbron heeft een spanning van 12 V. a. Bereken de stroomsterkte door één lampje. b. Bereken de spanning van één lampje. c. Bereken de weerstand van één lampje.

4.

Er staan drie lampjes parallel op een spanningsbron aangesloten. De spanningsbron levert een stroomsterkte van 4 A. Twee lampjes zijn identiek. Door het derde lampje gaat een stroomsterkte van 0,5 A. Bereken de stroomsterkte door één van de andere lampjes. Teken ook de schakeling.

…………………………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………….


5. Geef aan of de volgende beweringen juist of fout zijn: a.

In een serieschakeling vloeit door elke weerstand dezelfde stroom. Juist / Fout

b.

In een serieschakeling zal de spanning over alle weerstanden verdeeld worden. Juist / Fout

c.

In een serieschakeling zal de spanning zich omgekeerd evenredig verdelen met de grootte van de weerstand. Juist / Fout

d.

De totale weerstand in een serieschakeling is gelijk aan het verschil van alle weerstanden. Juist / Fout

e.

De vervangweerstand van een serieschakeling is steeds groter dan de grootste deelweerstand. Juist / Fout

f.

In een parallelschakeling krijgt elke deelweerstand een verschillende spanning. Juist / Fout

g.

In een parallelschakeling zal de totaalstroom over alle deelweerstanden verdeeld worden. Juist / Fout

h.

In een parallelschakeling zal de stroom door de deelweerstanden omgekeerd evenredig zijn met de grootte van de deelweerstand. Juist / Fout

i.

De vervangweerstand van een parallelschakeling is steeds kleiner dan de kleinste deelweerstand. Juist / Fout


Afstandsonderwijs = studeren op je eigen tempo

Een thuisstudie volgen aan het Centrum Voor Afstandsonderwijs is de meest flexibele manier om je erkend diploma te behalen. Met een thuiscursus start je namelijk wanneer het jou het beste uitkomt. Je studeert waar en wanneer je wil, en legt examen af wanneer jij er klaar voor bent. Erg handig als jouw leven meer is dan studeren alleen! Tijdens je studie kan je rekenen op de professionele begeleiding van een persoonlijke docent. Met de taken die je docent aan elk hoofdstuk heeft toegevoegd, oefen je jezelf in de praktijk, en bereid je je optimaal op het examen voor. Heb je vragen, of wil je je gemaakte oefeningen uit de cursus laten verbeteren? Dan stuur je je docent een mailtje via het online leerplatform (je krijgt een toegangscode bij inschrijving). In het inschrijvingsgeld is twaalf maanden begeleiding van je docent inbegrepen. Klaar met studeren? Dan leg je examen af op één van onze campussen in Antwerpen, Gent of Hasselt of in Brussel. Je hebt vijf jaar de tijd om je examen af te leggen en je beslist zelf wanneer je dit wil doen. Dit kan bijvoorbeeld al na drie maanden, maar ook na een jaar; de keuze is aan jou! Geslaagd? Dan krijg je je diploma binnen de 14 dagen. Je kan hiermee meteen solliciteren als werknemer of als zelfstandige starten (mits je ook een attest bedrijfsbeheer hebt). Al onze diploma’s zijn erkend en zijn een fikse meerwaarde op de arbeidsmarkt. Niet van de eerste keer geslaagd? Geen nood. Je kijk je examen in, en leert van je fouten. Vervolgens mag je gratis herexamen afleggen. Examen afleggen is trouwens nooit verplicht.


Zes ijzersterke redenen om te studeren aan het CVA 1. Je behaalt een erkend diploma  Het Centrum Voor Afstandsonderwijs bezit het ISO 9001-2008 certificaat. Dit is een onafhankelijk kwaliteitslabel dat elk jaar opnieuw, na een grondige audit, moet worden toegekend. Zowel ons cursusmateriaal als de docenten en de secretariaatswerking kregen en krijgen een positieve beoordeling. Dit is jouw beste garantie voor een kwaliteitsvolle en degelijke opleiding.  Het Centrum Voor Afstandsonderwijs is door een groot aantal beroepsfederaties erkend. Je kan je met je diploma bij deze federaties aansluiten en genieten van allerlei voordelen. Bij werkgevers in verschillende sectoren heeft het diploma een grote troef bij je sollicitatie en biedt het je vaak werkzekerheid.  Bovendien zijn onze diploma’s internationaal erkend door de International Association of Professional Education (IAPE), die alle beroepsopleidingen wereldwijd registreert en accrediteert. De IAPE controleert en beoordeelt de kwaliteit van professioneel onderwijs van instellingen zoals universiteiten, hogescholen, publieke en private opleidingsverstrekkers, docenten en onderwijsinstellingen voor volwassenen. 2. Je kiest voor een praktijk- en jobgerichte opleiding  Al onze opleidingen en cursussen worden ontwikkeld en geschreven door zelfstandige specialisten met jarenlange beroepservaring. Je gaat er meteen mee aan de slag. Dankzij onze jarenlange ervaring weten we precies welke onderwerpen, extra uitleg of praktijkvoorbeelden het verschil maken. Hierdoor bereik je snel je doel: je carrière een boost geven of een nieuwe job vinden.  Het contact tussen jou en je docent is maximaal door gebruik van ons online studentenplatform. Al je vragen zullen binnen de 48 uren worden beantwoord.  Momenteel is er in het bedrijfsleven veel vraag naar goed opgeleide werknemers. Het diploma dat je behaalt is een internationaal erkend diploma. Deze cursus biedt daarom zeer goede perspectieven op de arbeidsmarkt en een groot voordeel tijdens je sollicitatie. Veel afgestudeerde studenten startten reeds hun eigen succesvolle zaak na het volgen van een opleiding bij het CVA. Wij zijn dan ook een echte ondernemersschool die startende


ondernemers met veel plezier begeleidt in hun eerste stappen naar een carrière als zelfstandig ondernemer. 3. Je kiest voor maximale flexibiliteit  Thuisstudie is uiterst flexibel. Jij bepaalt zelf wanneer je studeert, hoe lang, en wanneer je examen aflegt. Je hebt je toekomst dus zélf in de hand! Ideaal als je je studie wil combineren met een job, kinderen of andere activiteiten. 4. Je weet zeker dat je de opleiding kiest die bij je past  Nog vragen? Extra informatie nodig? Kom dan gewoon langs op onze secretariaten (Antwerpen, Brussel, Gent, Hasselt) voor een adviserend gesprek met één van onze professionele opleidingsconsulenten. Zij helpen jou met veel plezier bij het ontwikkelen van een studietraject dat volledig aan jouw eisen en wensen voldoet. Je kan er ook je volledige cursus inkijken! 5. Je kan boeiende stages lopen  Het CVA helpt je carrière op weg! Heel wat studenten kiezen ervoor om tijdens hun opleiding stage te lopen, ook al is dat in de meeste gevallen geen verplichting. Je docent begeleidt je in jouw keuze van een stageplaats en jouw opleidingsconsulenten brengen de nodige papieren in orde. Een handige manier om praktijkervaring op te doen, waardevolle referenties te krijgen en connecties te leggen! 6. … Dit aan een uiterst scherpe prijs!  Wist je dat het CVA elk jaar meer dan 12.000 studenten telt? Door die schaalgrootte kunnen we jouw cursus tegen een bijzonder scherpe prijs laten drukken en verzenden. Zonder in te boeten op de kwaliteit van het lesmateriaal.  Het examen dat je aflegt op onze school is in je inschrijvingsgeld inbegrepen (inclusief herkansingen!). Geen verborgen kosten bij het CVA!  Je kan mogelijk genieten van extra financiële voordelen bij je inschrijving, zoals de Ondernemerskorting voor startende ondernemers, korting indien meerdere familieleden dezelfde opleiding volgen, korting bij het volgen van een studietraject dat bestaat uit meerdere cursussen enz. Bel onze opleidingsconsulenten (03 292 33 30) tijdens je inschrijving om te weten voor welke korting jij in aanmerking komt.


Overtuigd? Start vandaag nog! Schrijf je snel en eenvoudig in: Wie studeert aan het Centrum Voor Afstandsonderwijs heeft een streepje voor. Moderne werkgevers hechten veel belang aan permanente bijscholing en een praktijkgerichte kennis. Onze school bouwde in de loop der jaren op dit vlak een ijzersterke reputatie op. Alle diploma’s die je behaalt via het Centrum Voor Afstandsonderwijs zijn erkend, en verhogen je kansen op de arbeidsmarkt. Jouw keuze gemaakt? Dan hoef je je alleen nog in te schrijven. Je hebt hiervoor 3 opties: 1. Je vult het inschrijvingsformulier in op www.centrumvoorafstandsonderwijs.be 2. OF je mailt naar [email protected] 3. OF je maakt gebruik van het inschrijvingsformulier op de volgende pagina (als je je rechtstreeks op één van onze locaties komt inschrijven). Je inschrijving is pas definitief nadat we ook je cursusgeld ontvangen. Het inschrijvingsgeld voor de cursus fysica TSO bedraagt €209 en bevat de kostprijs van het cursusboek, de begeleiding van jouw docent en het (her)examen bij ons op school. Na ontvangst van je inschrijvingsgeld krijg je van ons een bevestigingsmail. Je krijgt je cursus dan binnen de week toegestuurd, zodat je meteen aan de slag kan! Veel succes!


INSCHRIJVINGSFORMULIER THUISSTUDIE FYSICA TSO Naam: Voornaam: Straat + Huisnummer: Postcode + Gemeente: Telefoon: GSM: E-mailadres: Geboortedatum: Heb je bij ons al een cursus gevolgd?

JA - NEE

Wens je een factuur na je betaling?

JA - NEE

Bij ja, vul hier je bedrijfsnaam en BTW-nummer in: O Ik ga akkoord met de algemene voorwaarden zoals ze vermeld staan op onze website.

(handtekening)

Je inschrijving is pas definitief nadat we ook je inschrijfgeld ontvangen. Het inschrijvingsgeld voor de cursus fysica TSO bedraagt €209 en bevat de kostprijs van de cursus, de begeleiding van je docent en je examen bij ons op school (en eventuele herexamens).

Veel succes met je opleiding en je verdere carrière!


Proefhoofdstuk Fysica TSO

Recommend Documents