Naam: __________________________________________________________ Klas: ____________ Datum: _______________
Werking van een zekering Doelstelling Leerlingen moeten inzien dat een zekering de elektrische stroom kan onderbreken bij oververhitting als gevolg van een kortsluiting.
Inleidende proef Benodigdheden ❏ spanningsbron (10 V) ❏ weerstand ❏ schakelaar ❏ lampje (0,3 A) ❏ voltmeter ❏ ampèremeter ❏ snoeren Werkwijze 1 Bouw de schakeling volgens het stroombaanschema hieronder.
10 V
0,3 A
2 Plaats een meettoestel in de stroomkring, waardoor je de spanning over de schakelaar kunt aflezen. 3 Laat de opstelling controleren door je leerkracht. 4 Meet de spanning bij open schakelaar en daarna bij gesloten schakelaar en noteer de waarnemingen in de tabel hieronder. 5 Verwijder het meettoestel dat je daarnet ingebouwd hebt. Plaats daarna een meettoestel in de kring waardoor je de stroomsterkte door de schakelaar kan aflezen. 6 Laat je opstelling opnieuw controleren door je leerkracht. 7 Meet de stroomsterkte bij open en gesloten schakelaar en vul de tabel verder in. 8 Bereken tot slot de weerstand bij open en gesloten schakelaar.
Context 1 | Elektriciteit
1
Waarnemingen open schakelaar
gesloten schakelaar
spanning U stroomsterkte I weerstand R Een open schakelaar heeft GEEN / EEN ONEINDIG GROTE weerstand. Een gesloten schakelaar heeft GEEN / EEN ONEINDIG GROTE weerstand. Een open schakelaar SLUIT / ONDERBREEKT de stroomkring.
Werking van een smeltstop of zekering Benodigdheden ❏ regelbare spanningsbron ❏ zekering of smeltstop ❏ lampje (0,3 A) ❏ voltmeter ❏ ampèremeter ❏ snoeren Werkwijze 1 Bouw de schakeling volgens het stroombaanschema hieronder. Z is de zekering of smeltstop, die je van je leerkracht krijgt.
A Z
0,3 A
V
2 Laat de opstelling controleren door je leerkracht. 3 Voer de spanning langzaam op terwijl je de stroomsterkte in het oog houdt. 4 Laat de spanning verder stijgen tot het lampje dooft en meet dan de stroomsterkte. Waarnemingen Wat gebeurt er met de stroomsterkte als de spanning stijgt? ____________________________________________________________________________________________________________
Hoe groot is de spanning op het ogenblik dat het lampje niet meer oplicht? ____________________________________________________________________________________________________________
2
Context 1 | Elektriciteit
Hoe groot is de stroomsterkte op dat moment? ____________________________________________________________________________________________________________
Bereken de weerstand. ____________________________________________________________________________________________________________
Een doorgesmolten zekering heeft GEEN / EEN ONEINDIG GROTE weerstand. Zo’n weerstand troffen we ook aan bij een OPEN / GESLOTEN schakelaar. Een zekering kan de stroomkring dus ook SLUITEN / ONDERBREKEN. Vragen 1 Via radio of TV vernemen we soms dat er brand is ontstaan door kortsluiting. Als er voldoende zekeringen op de juiste manier zijn ingebouwd, is het risico op brand veel kleiner. Hoe komt dat? ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________
2 Een zekering zelf herstellen door het vervangen van de draad door een dikkere of koperen draad is heel gevaarlijk. Waarom is dat zo? ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________
3 Als een automatische zekering de stroomkring onderbreekt, moet die altijd manueel opnieuw aangezet worden. Waarom is dat? ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________
Context 1 | Elektriciteit
3
Oplossingen Inleidende proef Waarnemingen open schakelaar
10 v
spanning U
0V
0A
stroomsterkte I weerstand R
gesloten schakelaar
0,4 A
oneindig groot
0Ω
De waarden zijn indicatief. De opgemeten waarden hangen immers af van de gebruikte opstelling. Een open schakelaar heeft EEN
ONEINDIG GROTE weerstand.
Een gesloten schakelaar heeft GEEN weerstand. Een open schakelaar ONDERBREEKT de stroomkring. Werking van de smeltstop of zekering Waarnemingen Wat gebeurt er met de stroomsterkte als de spanning stijgt?
De stroomsterkte stijgt ook. Hoe groot is de spanning op het ogenblik dat het lampje niet meer oplicht?
Ongeveer 8 V (indicatieve waarde). Hoe groot is de stroomsterkte op dat moment?
De stroomsterkte wordt 0 A. Bereken de weerstand.
Oneindig groot. Een doorgesmolten zekering heeft EEN
ONEINDIG GROTE weerstand.
Zo’n weerstand troffen we ook aan bij een OPEN schakelaar. Een zekering kan de stroomkring dus ook ONDERBREKEN.
4
Context 1 | Elektriciteit
Vragen 1 Via radio of TV vernemen we soms dat er brand is ontstaan door kortsluiting. Als er voldoende zekeringen op de juiste manier zijn ingebouwd, is het risico op brand veel kleiner. Hoe komt dat?
Zekeringen onderbreken de elektrische stroom bij oververhitting. Verdere opwarmen van de elektrische leidingen wordt daardoor vermeden.
2 Een zekering zelf herstellen door het vervangen van de draad door een dikkere of koperen draad is heel gevaarlijk. Waarom is dat zo?
Het duurt dan veel langer vooraleer de stroom onderbroken wordt. De oververhitting, die daarvan het gevolg is, kan brand veroorzaken.
3 Als een automatische zekering de stroomkring onderbreekt, moet die altijd manueel opnieuw aangezet worden. Waarom is dat?
Als de zekering de stroomkring onderbreekt, betekent dit dat er overbelasting is. Het probleem moet dus eerst opgelost worden, vooraleer men de zekering opnieuw kan inschakelen.
Context 1 | Elektriciteit
5
