Op deze pagina gebruiken we extra electronica componenten om nieuwe, leuke dingen te bouwen. Zo ontdek je meteen wat je met deze extra onderdelen kunt doen. We gebruiken hiervoor het prikbord, en om deze oefeningen met de soldeerbout te doen kijk je op: https://junioriot.nl/electronica-transistors/

Voordat je hieraan begint heb je eerst de start oefeningen gedaan van het circuit op het breadboard: https://junioriot.nl/circuit-ontwerp/

Kijk alvast of je deze materialen kunt klaarleggen:

  • Breadboard, voeding, gekleurde leds.
  • Kleine weerstanden van 220 Ohm (kleurstreepjes rood-rood-bruin-goud).
  • Grote weerstanden van 10k Ohm (deze zijn bij ons wat dikker).
  • Transistors BC547C (je mag ook de BC546 gebruiken, dan moet je de bolle kant en de platte kant verwisselen).
  • Lichtgevoelige weerstand LDR.
  • Condensators van 100 µF.

De tip van meester Andries: Bij deze oefeningen is het belangrijk dat de plus en de min goed zitten. Let op deze tips:

  • De plus van de voeding zetten we altijd op de rode aansluitbaan De rode streep op het breadboard is dan plus, en de blauwe is min.
  • Het langste pootje van de gewone led gaat nu altijd op de plus.
  • De condensator heeft een witte streep met een ‘min’ symbool, dat moet altijd aan min van de batterij of van je voeding. Kijk goed naar de foto.
  • Bij de transistor is het belangrijk dat de pootjes goed worden gebruikt. Het zwarte deel heeft een platte kant waar de letters op staan. Kijk goed naar de foto om de transistor goed aan te sluiten.

We willen in deze les nog een paar dingen aanpassen:

  • Weerstand naar de min, om led en transistor te beschermen.
  • De BC547C gebruiken.
  • Opstapje naar memory cell.
  • Heldere foto’s.

 

Een circuit op het breadboard

We beginnen met je eerste circuit op het breadboard. Maak de verbindingen en zorg dat het lichtje aan gaat.

Weerstand veranderen om het licht te dimmen

Als je een sterkere weerstand gebruikt, dan merk je dat de led minder fel zal branden. Zo ontdek je dat je de hoeveelheid stroom door een led kunt regelen door een weerstand toe te voegen.

Kijk eens of je de weerstand kunt vervangen door een grotere weerstand. Onze dikkere weerstand is 10k Ohm. We hebben ook een draaiweerstand ofwel potmeter, hiervan gebruik je het middelste pootje en een zijpootje.

Een led met een drukknop en een weerstand

In dit voorbeeld staat de drukknop in serie met de led. Om een stroomkring te vormen loopt de stroom door de led én door de drukknop. De drukknop en de led staan in serie.

  • Wanneer de drukknop niet is ingedrukt, dan kan er geen stroom doorheen lopen. Er loopt dan geen stroom door de led. De led geeft dan geen licht.
  • Zodra de drukknop wordt ingedrukt, is er wel een verbinding. De stroom kan door de drukknop en de led. De led gaat aan.

Je mag in dit schema de volgorde van de componenten omdraaien, zonder dat de werking verandert.

Kies de drukknop met twee pootjes. Monteer de drukknop in het breadboard. Sluit de draden aan. Werkt je circuit?

 

Met een weerstand kan je op de juiste plek de stroom wat tegenhouden. In dit voorbeeld gebruiken we een kleine weerstand (van 220 Ohm) bij de led om ervoor te zorgen dat er minder elektrische stroom naar de led gaat, omdat de led anders stuk zou gaan.

De LDR is een lichtgevoelige weerstand

Hoe zorg je dat een led minder fel gaat branden in het donker?

Als je geluk hebt, dan hebben we ook LDR weerstanden meegenomen. Deze zijn gevoelig voor licht, en laten meer stroom door als er meer licht op deze weerstand schijnt. LDR is in het Engels: Light Dependent Resistor.

Ook deze weerstand kun je samen gebruiken met een led. Als er meer licht op komt, dan wordt de weerstand minder en dan kan er meer stroom doorheen. Dus hoe meer licht, hoe feller de rode led gaat branden. En omgekeerd dus ook: bij minder licht krijg je minder stroom en zal de led minder fel branden.

 

De condensator bewaart stroom voor een korte flits

Hoe maak ik een korte lichtflits? Simpel! Met een condenstator en twee drukknopjes.

De batterij of je voeding mag je zien als een tuinslang waar maar water uit kan blijven stromen. Wanneer je een led aansluit op je voeding zal deze blijven branden totdat je de stekker van je voeding los maakt.

Een condensator kan je dan zien als een klein emmertje, waar een klein beetje elektriciteit in past. Je kunt dit emmertje vullen met je voeding of tuinslang en het dan later gebruiken. Als je daarna een led aansluit op een volle condensator dan geeft deze genoeg stroom om de led even te laten branden. Daarna is het emmertje weer leeg.

Je kunt een flitslicht bouwen met een condensator (van 100 µF of groter) en twee drukknoppen. Als je alleen op de drukknop aan de kant van de voeding drukt, dan loopt er een stroom om de condensator te vullen. Als je daarna alleen op de tweede drukknop drukt dan loopt de elektriciteit uit de condensator door de led. De condensator heeft genoeg stroom voor een korte lichtflits.

Let op! Deze soort condensator heeft aan één kant een witte streep, dat is de ‘–’. Deze moet aan de ‘–’ van de voeding zitten, anders gaat hij stuk.

 

Aan/uit met transistor

Je hebt inmiddels al een werkje gemaakt waarbij je het licht aan kunt doen met een drukknop of een schakelaar.

Bij dit voorbeeld werken we met een transistor. Dit zwarte dingetje heeft drie pootjes. In plaats van op een knopje te drukken gebruik je één van de drie pootjes om de stroom aan of uit te zetten. Op deze manier is de transistor een regelbare weerstand. Je kunt het vergelijken maar een waterkraan die je met een elektrische stroom open of dicht kunt doen.

Hoe werkt dit dan precies? Een transistor heeft drie pootjes. Wanneer je tussen pootjes 1 en 2 een stroompje laat lopen, dan kan er van pootje 3 naar pootje 1 een véél grotere stroom lopen. Die stroom kan wel 500 keer groter zijn! Zo wordt de transistor wel gebruikt als een soort schakelaar.

Om dit te proberen nemen we een transistor (van het type BC547). We bouwen voorzichtig het schema van de foto.

Let op! Een transistor werkt net als een led maar één kant op. De plus moet dus aan de juiste kant zitten!

Let op: Als je het schema van deze foto maakt met de BC547 transistor, dan zit de platte kant van de transistor naar je toe. (wij gebruiken op de foto stiekem de BC546, en dan zit de platte kant naar achteren)

 

Aanraakgevoelige schakelaar

Om dit te proberen nemen we een transistor (van het type BC547). We bouwen voorzichtig het schema van de foto. Druk je vinger tegen de plus en het middelste pootje van de transistor, dus in de foto tegen het einde van het gele en het groene draadje. Hierdoor kan er een klein stroompje via je vinger door de transistor lopen. En door dat kleine stroompje kan er nu een grotere stroom door de led gaan lopen. De led geeft nu licht.

Bij een droge vinger zal er maar weinig mini-stroom gaan lopen. Je kunt je vinger dan nat maken om toch de led aan te zetten.

Let op: Als je het schema van deze foto maakt met de BC547 transistor, dan zit de platte kant van de transistor naar je toe. (wij gebruiken op de foto stiekem de BC546, en dan zit de platte kant naar achteren)

Probeer eens of hij het doet?

 

Automatische licht schakelaar in het donker

Hoe kan ik het licht automatisch aan laten gaan wanneer het donker wordt?

In de voorgaande voorbeelden zie je hoe je een vinger als weerstand gebruikt om een licht aan te laten gaan. En je ziet ook hoe de weerstand van een LDR verandert als het donker wordt. Dit kan je combineren: als het donker wordt, gaat je licht aan!

We hebben daarvoor het volgende voorbeeld bedacht.

Deze schakeling lijkt heel erg op de aanraak schakelaar die hierboven staat. In plaats van een vinger te gebruiken, hebben we nu twee weerstanden. We gebruiken daarvoor een gewone weerstand (de extra grote weerstand van 10k Ohm) en een LDR. De gewone weerstand en de LDR weerstand kan je ook omdraaien, en afhankelijk van hoe je de weerstanden aansluit (naar de ‘+’ of de ‘–’ van de voeding) gaat de kraan open of juist dicht in de zon.

De gewone weerstand probeert de kraan open te draaien. De lichtgevoelige weerstand, een LDR, probeert de kraan dicht te draaien. In de foto’s zie je dat we de LDR en de gewone weerstand makkelijk kunnen verwisselen. Onderzoek bij welk schema het licht feller gaat branden als het donker wordt.

Let op: Als je het schema van deze foto maakt met de BC547 transistor, dan zit de platte kant van de transistor naar je toe. (wij gebruiken op de foto stiekem de BC546, en dan zit de platte kant naar achteren)

(zoek de verschillen)

Hoe kleiner de elektrische weerstand, hoe meer stroom er kan lopen. En bij veel licht is de elektrische weerstand van deze LDR kleiner dan die van de gewone weerstand. Bij veel licht wint de LDR het van de gewone weerstand omdat er meer stroom doorheen zal gaan. De kraan blijft dicht en de led blijft uit.

In het donker zal de gewone weerstand het winnen, en gaat de led aan!

Let er ook weer op dat de plus aan de juiste kant zit.

 

Een inschakelvertraging met transistor en condensator

Met een een transistor (BC547), een condensator (100 µF) en een weerstand (10 kOhm) kunnen we een knop maken die even wacht voordat het licht aan gaat. We noemen dit een inschakel vertraging, waarbij de led langzaam aan gaat.

De weerstand probeert de kraan open te zetten om de led te laten branden, en tegelijk probeert deze de condensator (het emmertje) vol te laten lopen.

Als de condensator nog leeg is, dan zal er meer stroom worden gebruikt voor het vullen van deze condensator, en dan is er minder over voor de transistor. De led brand dan nog niet zo fel.

Als de condensator dan wat voller wordt, dan is er steeds meer stroom over voor de transistor, zodat deze de led steeds feller kan laten branden.

Let op: Als je het schema van deze foto maakt met de BC547 transistor, dan zit de platte kant van de transistor naar je toe. (wij gebruiken op de foto stiekem de BC546, en dan zit de platte kant naar achteren).

En met de drukknop gooi je de condensator (het emmertje) in één keer weer leeg.

Let op: sluit de condensator goed aan. De witte streep, de ‘–’ moet aan de ‘–’ van de voeding zitten, anders gaat hij stuk.

 

Knipperlicht met condensators en transistors

Hoe maak ik een automatisch knipperlicht?

In dit voorbeeld combineren we eigenlijk twee inschakelvertragingen. Hier worden de condensators niet leeggemaakt met een drukknopje, maar met de transistor van de andere kant. Terwijl aan één kant de condensator volloopt, loopt hij aan de andere kant leeg. En dat steeds om de beurt. Zo krijg je een knipperlicht!

Let op: Als je het schema van deze foto maakt met de BC547 transistor, dan zit de platte kant van de transistor van je af. (wij gebruiken op de foto stiekem de BC546, en dan zit de platte kant naar je toe).

Knipperlicht met twee transistors (BC547), twee condensators (220 µF) en twee weerstanden (10 kOhm).

 

.

 

Let op #1: één transistors zit met de bolle kant naar beneden, de andere naar boven.
Let op #2: let goed op waar de witte streep, de ‘–’, van de condensator aan vast zit.

Een knipperlicht met meerdere lichten

Met het vorige voorbeeld laten we zien dat het steeds gekker kan. Je ziet dat het schema aan de ene kant van het bordje hetzelfde is gebouwd als het schema aan de andere kant van het bordje. We gebruiken de groene draad om de knipper door te geven naar de ene kant, en de blauwe draad geeft de knipper daarna weer terug.

Je kunt nu ook meerdere keren het zelfde schema bouwen, en het signaal steeds verder doorgeven. Werk samen met andere mensen die het schema al hebben gebouwd!