De Stroomkring.
Elektrische energie wordt van een spanningsbron naar een apparaat gebracht door een elektrische stroom. Hiervoor is een stroomkring nodig. Alle onderdelen van een stroomkring samen vormen een elektrische schakeling.
Om gebruik te maken van elektriciteit of ook wel stroom genoemd, moet er een gesloten stroomkring zijn. De stroomkring loopt van + naar -. Dat wil zeggen dat er tussen de plus (+) en de min (-) van een batterij contact moet zijn met ergens in de stroomkring een elektriciteit afnemer. Een elektriciteit afnemer is een elektrisch onderdeel of apparaat dat elektriciteit verbruikt. Dit kan bijvoorbeeld een lamp of een koffiezetapparaat zijn. Verbind je dus de + en de – met elkaar zonder elektriciteit afnemer dan spreek je van kortsluiting. De batterij kan daardoor kapot gaan. Bij kortsluiting in een huis met 220 volt kan dat ernstige gevolgen hebben, zoals brand en kapotte apparatuur.
Geleider of isolator
Een geleider in de elektriciteitsleer is een materiaal of voorwerp dat elektrische stroom doorlaat. Alle metalen zijn geleiders. Het beste zijn zilver en koper. Sommige stoffen worden halfgeleider genoemd, omdat deze niet zo goed stroom geleiden. Een isolator is een stof die geen stroom geleid zoals porselein, piepschuim of hout.
Serie of parallel
Je kunt elektronische onderdelen op verschillende manieren aansluiten. Kijk bijvoorbeeld naar de koplampen van een auto. Als de een kapot gaat, blijft de andere gelukkig branden. Kijk naar de lampjes van kerstboom. Bij de meeste oude kerstboomverlichting geldt: als je een lampje losdraait, gaan ze allemaal uit.
Over deze verschillende schakelingen gaan we het hebben.
Er zijn twee basisschakelingen
1) Bij een serie schakeling staan de lampjes in dezelfde stroomkring. De elektrische energie (spanning) wordt verdeeld over de twee apparaten en branden op halve kracht.
2) Bij een parallel schakeling staan de lampjes in een aparte stroomkring. De elektrische energie hoeft niet verdeeld te worden en branden op de normale sterkte.
Spanningsbronnen
Een elektrisch apparaat heeft energie nodig. Energie komt van een energiebron. Een bron van elektrische energie heet een spanningsbron. De sterkte van een spanningsbron wordt gegeven in volt (afgekort V ). Voorbeelden van spanningsbronnen zijn: de batterij, de accu, dynamo en stopcontact.
De batterij
Een batterij is een spanningsbron. Een batterij zorgt voor de omzetting van opgeslagen chemische energie in elektrische energie. Een autoaccu is een oplaadbare batterij, maar deze wordt in Nederland meestal geen "batterij" genoemd.
Het symbool voor een batterij in een elektrisch schema is als volgt:
Het + en - teken worden vaak weggelaten omdat men aan de grootte van de "platen" in de tekening kan zien welke zijde de + en welke de - is. Een ezelsbruggetje is dat voor het "+" teken twee keer zoveel streep nodig is als voor het "-" teken. Op de afbeelding zie je een voorbeeld van een batterij houder het rode draad is de plus en het zwarte draad de min.
Breadboard.
Een breadboard of experimenteerboard is een handig hulpmiddel als je electronica schema's wilt maken zonder te hoeven solderen. Je kunt de electronica onderdelen er in steken en zo een schakeling maken. Op de afbeelding hiernaast zie je aan de linker zijde hoe de breadboard er aan de buitenkant uit ziet en aan de rechterzijde de binnenzijde. zo valt op dat de verticale gaatjes van de + of de - allemaal met elkaar verbonden zijn en de horizontale gaatjes genummerd met 1 t/m 30 met elkaar verbonden zijn.
De LED
Een LED lijkt een klein lampje dat licht geeft. Het zijn de kleine rode of groene "lampjes" in elektrische apparaten. LED is de afkorting van Light Emitting Diode, de vertaling hiervan is een lichtgevende diode. Het is dus eigenlijk geen lampje maar een diode die licht geeft. Bij een diode kan de stroom er maar in een richting doorheen, daarom moet je een led goed om aansluiten. Binnenin de diode wordt het zo heet dat het licht geeft. Wij voelen hier aan de buitenkant niets van dus je hoeft niet bang te zijn dat je je vingers brandt. De lange poot is de + en de korte poot is de -
De schakelaar
Een schakelaar is in elektrische zin een "verbinder" waarbij vaak twee geleidende delen met elkaar verbonden worden. Omgekeerd kan een schakelaar de stroomkring juist verbreken. De bekendste is de lichtschakelaar in huis waarmee een lamp "aan" of "uit" gedaan kan worden.
Symbolen
In de afbeelding hiernaast zie je de verschillende symbolen die er zijn om een schakeling te tekenen
De Weerstand.
Weerstanden zijn één van de meest eenvoudige onderdelen bij elektronica. Ze worden gebruikt om stroom in een schakeling te sturen en te verminderen. Ze worden van materialen gemaakt waar stroom moeite mee heeft om doorheen te gaan. Die materialen geven dus weerstand tegen stroom en op die manier verminderd het.
De waarde geef je aan in ohm (Ω). Hoe hoger de waarde, des te slechter gaat de stroom door de weerstand. Omdat weerstandjes heel klein zijn kunnen er geen letters of cijfers op gedrukt worden.
Daarom wordt de weerstandswaarde aangegeven met gekleurde ringen.
Gebruik de kleurcodetabel hierfnaast om de waarde van een weerstand te bepalen. Als je er op klikt wordt deze groter.
De Condensator.
Een condensator kan je zien als een stortbak van de wc. Deze loopt eerst vol met water tot deze vol is. Als het vol is loopt er geen water meer in de stortbak. De stortbak zal zichzelf alleen leeg storten als hij een signaal krijgt, namelijk als je de wc knop in drukt.
De condensator loopt natuurlijk niet vol met water, maar met stroom. Tot dat deze vol is
Als de condensator opgeladen (vol) is loopt er geen stroom meer. Zodra de condensator vol is kan het zich ontladen (leegstorten).
Als er dan een lampje in de schakeling zit, zal deze gloeien tot de stroom uit de condensator op is.
De transsistor.
De transistor is een soort elektronische schakelaar. Deze laat een grotere stroom door van C naar E als hij een zwak stroompje krijgt van B naar E. Hetzelfde eigenlijk wanneer je thuis de lamp aan doet. Als je het knopje van de lamp indrukt, dan ben jij dus het zwakke stroompje. Hierdoor gaat de grotere stroom lopen, die de lamp laat branden.
De pootjes hebben elk een eigen functie en een eigen naam:
de basis (B), Als deze een signaal krijgt laat hij de stroom van de collector naar de emitter door.
de collector (C) Hierop staat de hoofd stroom aangesloten aan de +
de emitter (E). Deze staat aangesloten aan de -
Normaal gesproken kan er geen stroom lopen van de collector naar de emitter, behalve als er stroom van de basis naar de emitter loopt.
De variable weerstand.
De waarde van een variabele weerstand kan worden ingesteld door aan een schroefje of knopje te draaien. Je kunt ze vergelijken met een kraan die je open en dicht kunt draaien. Zo worden ook wel potmeters genoemd. Er zijn twee soorten potentiometers, een soort dat je met een draaiknop eenvoudig in kunt stellen. Dit soort potentiometer wordt vaak gebruikt voor bijvoorbeeld volume- en andere draaiknoppen. Een ander soort potentiometer kan je alleen instellen met een schroevendraaier, daar kan je dus niet meer bij als de schakeling in een kast zit. Dit soort potentiometers, genaamd instelpotentiometers kan worden gebruikt om een schakeling af te stellen of te ijken nadat hij gebouwd is.