Conrad 978-3-645-10212-4 Operation Manual [nl]

Impressum

© 2016 Franzis Verlag GmbH, Richard-Reitzner-Allee 2,
85540 Haar bei München • www.elo-web.de

Auteur: Burkhard Kainka

Idee/concept: Michael Büge, Burkhard Kainka

Correctie: Jenny Pfeiffer

Art & design cover: www.ideehochzwei.de

Lay-out & zetting: Nelli Ferderer • [e-mail]

ISBN 978-3-645-10212-4

2016/01

Afbeeldingsrechten

Tekeningen opgemaakt met http://fritzing.org/

Alle rechten voorbehouden, inclusief fotomechanisch reproductie en opslag in elektronische media. Het maken en verspreiden van kopieën op
papier, op schijf of op het internet, in het bijzonder als PDF, is uitsluitend toegestaan met uitdrukkelijke toestemming van de uitgever en wordt bij
gebreke daarvan strafrechtelijk vervolgd.

De meeste product- en bedrijfsnamen en logo's die in dit werk worden genoemd, zijn doorgaans ook gedeponeerde handelsmerken en dienen
als zodanig te worden behandeld. De uitgever volgt bij de productnamen hoofdzaak de spelling van de fabrikant.

Alle in dit boekwerk voorgestelde circuits werden met de grootst mogelijke zorg ontwikkeld, gecontroleerd en getest. Desondanks kunnen fouten
in het boekwerk niet volledig worden uitgesloten. De uitgever en auteur zijn in geval van opzet of grove schuld aansprakelijk in overeenstem­ming met de wettelijke bepalingen.

In overige gevallen zijn de uitgever en auteur uitsluitend in overeenstemming met de wet inzake productaansprakelijkheid aansprakelijk voor
schade aan het leven, lichaam of de gezondheid of wegens opzettelijke schending van de contractuele verplichtingen. De vordering tot schade­vergoeding wegens contractbreuk is beperkt tot de typische, voorzienbare schade, tenzij een geval van risico-aansprakelijkheid wordt toege­voegd aan de wet inzake productaansprakelijkheid.

Dit product is geproduceerd in overeenstemming met de geldende Europese richtlijnen en draagt dus de CE-markering. Het beoogde gebruik is
beschreven in de bijgevoegde gebruiksaanwijzing. Bij elk ander gebruik of wijziging van het product bent u verantwoordelijk voor de naleving
van de geldende regels. Bouw de circuits derhalve op, zoals beschreven in de instructies. Het product mag alleen worden verspreid met de
gebruiksaanwijzing en deze nota. Het symbool van de doorgestreepte container wil zeggen dat dit product moet worden gescheiden van het
huishoudelijk afval en als elektronisch schroot moet worden aangeboden voor recycling. Uw gemeentebestuur vertelt u waar u het dichtstbijzijn­de gratis inzamelpunt kunt vinden.

Veiligheidsaanwijzingen voor ouders en kin­deren

Let op!

Geen experimenten uitvoeren op stopcontacten! De 230 volt van de netspanning is levensgevaarlijk! Alle experimenten
van dit experimentenpakket mogen uitsluitend worden uitgevoerd met de ongevaarlijke batterijspanning van 9 volt. Dan
bestaat er geen gevaar bij aanraking van elektrisch geleidende onderdelen.

Wijs uw kind er a.u.b. uitdrukkelijk op dat het alle aanwijzingen en veiligheidsaanwijzingen moet lezen en opvolgen. In­structies en regels voor de opbouw van de knutselprojecten moeten strikt worden nageleefd.

Let op!

Oogbescherming en LEDs: Kijk niet van dichtbij rechtstreeks in een LED, dit kan het netvlies beschadigen! Dit geldt in het
bijzonder voor felle LEDs in een doorzichtige behuizing en in bijzondere mate voor Power-LEDs. Bij witte, blauwe, violette
en ultraviolette LEDs geeft de schijnbare helderheid een verkeerde indruk van het werkelijke risico voor uw ogen. Bijzondere
voorzichtigheid is geboden bij het gebruik van bolle lenzen. Bedien de LEDs zoals beschreven in de gebruiksaanwijzing,
maar niet met grotere stromen.

Let op!

Vermijd kortsluiting! Een directe verbinding tussen de min- en de pluspool moet beslist worden vermeden, omdat de ka­bels en batterijen daarbij heet kunnen worden en omdat de batterijen dan snel verbruikt worden. In extreme gevallen kun­nen kabels gloeiend heet worden en de batterij kan ontploffen. Er bestaat brand- en verwondingsgevaar. Wijs uw kinderen
op deze gevaren en houd toezicht op de experimenten. Gebruik, indien mogelijk, alleen de normale zink-koolstof-batterijen
(6F20), die een lagere stroomkortsluiting leveren en daarom minder gevaarlijk zijn dan alkaline batterijen (6RL61). Gebruik
in geen geval een accu!

Let op!

Niet geschikt voor kinderen onder 3 jaar. Er bestaat verstikkingsgevaar, omdat kleine onderdelen kunnen worden ingeslikt
of ingeademd.

Let op!

uitsluitend geschikt voor kinderen van minimaal 8 jaar. Aanwijzingen voor ouders of andere verantwoordelijke personen zijn
bijgevoegd en moeten in acht worden genomen. De verpakking en de gebruiksaanwijzing moeten worden bewaard, omdat
deze belangrijke informatie bevatten.

Let op!

Verwondingsgevaar! Bij het gebruik van gereedschap en bij de bewerking van hout, metaal en plastic bestaat er verwon­dingsgevaar. Let op de leeftijd en de ervaring van uw kind. Help bij moeilijke of gevaarlijke stappen. Controleer de veilig­heid van het zelf gebouwde speelgoed en let op verwondingsgevaar door scherpe randen bij het spelen. Voer, indien no­dig, een nabewerking uit, vijl scherpe randen af en verwijder boorgruis of snijranden.

Hallo kennisdorstige!

In deze kalender wachten 24 boeiende projecten met elektronische componenten op jullie. Daarnaast vinden jullie
altijd Informatievelden, die jullie uitleggen waarom de proeven werken zoals ze werken. Als dit in het begin te moei­lijk is, kunnen jullie ook eerst alleen de proeven uitvoeren. Jullie zullen zien, na een tijdje begrijpen jullie de techni­sche aspecten vanzelf!

1 Je eerste zelf gebouwde LED-lamp

Achter je eerste deurtje vind je: een insteekprintplaat, een batterijclip, een schakelaar,een zekering, een lichtdiode
(LED) en een weerstand.

Bouw een kleine LED-lamp! Deze is weliswaar niet bijzonder fel, maar heeft al een schakelaar en alle belangrijke
dingen, die je ook zult gebruiken bij de volgende experimenten. Op deze afbeelding zie je in welke gaten van de
insteekprintplaat jet de onderdelen moet steken.

Je kunt de verbindingskabel van de batterijclip met plakband bevestigen aan de rand van de insteekprintplaat of je
kunt deze van onderen door de bevestigingsgaten van de printplaat steken. Je moet eerst de onderste zelfkleven­de film met een naald doorprikken. Daarbij kun je je het beste door een volwassene laten helpen.

Op de insteekprintplaat zijn getallen te zien voor de posities van links naar rechts en letters voor de posities van
boven naar onder - misschien ken je dat van landkaarten.

Om de onderdelen op de insteekprintplaat te plaatsen, kun je het beste een kleine platte tang gebruiken en de
kabels exact van boven erin steken. Let op de juiste positie van de aansluiting.

De zekering en de schakelaar behouden hun positie tot de laatste proef en hoeven niet meer worden uitgenomen.

Bij de LED moet je op de inbouwrichting letten. De kortere draad is de minpool (de kathode K), de langere draad is
de pluspool (de anode A). Van buiten ziet men aan de kathodezijde de grotere houder voor het LED-kristal. Boven­dien heeft de behuizing aan deze zijde een kleine afvlakking. Dat is ook zo bij de gekleurde LEDs. Bij de witte LED
is er bovendien een gele lichtgevende kleur die het LED-kristal bedekt. Er zijn gekleurde LEDs die er van buiten
bijna net zo uitzien. Maar het helpt altijd om door de lens aan de voorzijde te kijken om de witte LED ook in uitge­schakelde toestand te herkennen.

De weerstand mag in elke gewenste richting worden ingebouwd. Deze heeft gekleurde ringen (geel, violet, rood en
goud), die een belangrijke betekenis hebben. In dit geval betekent de ring dat de weerstand 4700 ohm (4700 )
heeft.

De batterijclip moet pas op de batterij worden aangesloten wanneer alles is geïnstalleerd en nauwkeurig is gecontro­leerd. Schuif vervolgens schakelaar!1 naar de positie ON. Nu moet de lichtdiode (LED) wit oplichten. De eerste klei­ne LED-lamp is klaar!

Let op

Verbind nooit de pluspool met de minpool van de batterij, want dan vloeit er te veel stroom. Je batterij wordt daarbij zeer
snel onbruikbaar. In extreme gevallen kan de batterij zelfs exploderen of draden kunnen gloeiend heet worden.

Wanneer het niet werkt, heb je misschien de LED verkeerd om ingebouwd. Controleer ook alle andere verbindin­gen en vergelijk alles nauwkeurig met de afbeelding.

Schakelschema's

Een schakelschema toont de aansluitingen van de onderdelen in een vereenvoudigde stijl. In het begin is het misschien
een beetje moeilijker dan onze foto, omdat de echte onderdelen er anders uitzien. Als je er eenmaal aan gewend bent,
begrijp je met een schakelschema zelfs veel beter hoe alles bij elkaar hoort.

De batterij bestaat uit zes cellen, elk met 1,5 V. De langere streep vertegenwoordigt de pluspool. De zekering wordt gete­kend als een kastje met een draad. De schakelaar is een geopende verbinding, deze staat dus in de positie "Uit". De
weerstand wordt als kastje weergegeven. En de LED bevat een pijl die de stroomrichting aangeeft. De twee kleine pijltjes
vertegenwoordigen het geproduceerde licht.

In dit geval herken je heel makkelijk dat alle onderdelen een gesloten pad vormen. Dat noemt men een stroomkring. Het
pad wordt slechts op één plek onderbroken, bij de pas geopende schakelaar. In de volgende proeven worden steeds weer
schakelschema's getoond. Deze kunnen helpen om alles nog beter te begrijpen.

2 Meer licht!

Je eerste LED-lamp was nog niet heel fel. Maar achter deurtje nummer 2 vindt je een andere weerstand. De eerste
weerstand had 4,7 kΩ, deze heeft slechts 0,47 k (470  = 4,7 kOhm, kort 4,7k) en laat daarom veel meer stroom
door. Daardoor wordt je lamp veel feller.

De kleurcode van de weerstand

Kleur

Ring 1
1ste. cijfer

Ring 2
2de. cijfer

Ring 3
Multiplicator

Ring 4
Tolerantie

zwart

0

1

bruin

1 1 10

1%

rood

2 2 100

2%

oranje

3 3 1000

geel

4 4 10000

groen

5 5 100000

0,5%

blauw

6 6 1000000

violet

7 7 10000000

grijs

8

8

wit 9 9

Goud

0,1

5%

Zilver

0,01

10%

Weerstanden en hun gekleurde ringen

De gekleurde ringen op de weerstanden vertegenwoordigen getallen. Ze worden gelezen beginnend bij de ring die het
dichtste bij de rand van de weerstand ligt. De eerste twee ringen staan voor twee cijfers, de derde voor bijgevoegde nullen.
Samen vormen ze de weerstand in ohm. Een vierde ring geeft de nauwkeurigheid aan. Alle weerstanden in deze kalender
hebben een gouden ring. Dit betekent dat de aangegeven waarde 5% hoger of lager kan zijn dan wordt aangegeven door
de gekleurde ringen.

3 Schakelbare helderheid

Op de derde dag vind je een kabel met twee kleine stekkers in je kalender. Daarmee kan je een heel bijzondere
lamp bouwen, waarbij je de helderheid kunt kiezen.

Meer helderheid is vaak een voordeel, maar heeft ook een nadeel: de energie van de batterij wordt namelijk sneller
verbruikt. Vandaar de tweede schakelaar. Wanneer deze in de positie ON staat, vloeit er meer stroom en is de LED
feller. De eerste schakelaar dient verdere voor de kleinere helderheid. En klaar is je heel speciale lamp met twee
niveaus van helderheid.

Eigenlijk zijn er zelfs drie niveaus van helderheid. Schakelaar 1 is voor de eenvoudige helder-heid verantwoordelijk
en schakelaar 2 voor de tienvoudige helderheid. Maar wanneer beide schakelaars zijn ingeschakeld heb je elfvou­dige helderheid. Probeer het eens: Schakelaar 2 is ingeschakeld en schakelaar 1 wordt afwisselend in- en uitge­schakeld. Het verschil is zeer gering. Kan je het nog herkennen

Spanning, weerstand en stroom

De elektrische spanning wordt gemeten in volt (V). De accu heeft 9 V. En de weerstand meet je, zoals je al weet, in ohm
(Ω) of kilo-ohm (kOhm = 1000 Ω). Maar er is nog een andere zeer belangrijke meetwaarde. De elektrische stroom wordt
gemeten in ampères (A) of met kleine stromen in milliampère (mA = 1/1000 A).

Men kan berekenen hoeveel stroom door de LED vloeit, als men weet hoe groot de spanning van de batterij precies is en
welke spanning er op de LED is aangesloten. De batterij heeft een spanning van 9 V. De LED gebruikt ongeveer 3 V. Dan
blijft er 6V over voor de weerstand. Voor de lage helderheid kan men als volgt rekenen:

Stroom = spanning / weerstand

Stroom = 6 V / 4700 

Stroom = 0,0013 A = 1,3 mA

Dit is niet veel, er stroomt slechts 1,3 mA, hoewel de LED 20 mA kan weerstaan. Maar de batterij houdt lang! Deze kan een
uur lang 2000mA leveren of 2000 uur lang 1 mA. Of je lamp brandt ongeveer 1500 uren lang met 1,3!mA, dus meer dan
twee maanden lang.

Voor de grotere helderheid komt men op ongeveer tien keer de stroom (13 mA) en is dan al dichter bij de toegestane limiet
van 20 mA. Maar de batterij werkt slechts ongeveer 150 uur, dat wil zeggen minder dan een week.

4 Een lamp met twee LEDs

Achter het vierde deurtje gaat nog een witte LED schuil. Bouw deze in je lamp in. Deze wordt daarmee nog iets
feller. De helderheid is reeds voldoende om 's nachts een boek te lezen. En er zijn weer twee niveaus van helder­heid. Jij beslist hoeveel licht er wordt gebruikt.

Serieschakeling

Bij de serieschakeling stroomt dezelfde stroom door twee of meer verbruikers. Het is een »onvertakt stroomkring«, want er
is maar één pad. Dit betekent dat de stroomsterkte op elk punt gelijk is.

Vereenvoudigd schakelschema van een serieschakeling

De spanning wordt verdeeld over de gebruikers in de stroomkring. In dit geval zijn het twee LEDs en een weerstand. Elke
witte LED gebruikt ongeveer 3 V. Twee LEDs gebruiken daarom 6 V. En omdat de batterij 9 V heeft blijft er een spanning
van 3 V over voor de weerstand. In dit geval is de batterijspanning gelijk verdeeld over de drie verbruikers. Het energiever­bruik wordt op dezelfde manier verdeeld. De weerstand genereert wat warmte, maar de LEDs produceren het gewenste
licht. Omdat de weerstand ditmaal slechts een derde van de spanning krijgt, gaat ook slechts een derde van de energie
»verloren«. De schakeling met twee LEDs in serie is dus beter dan één LED, waarbij twee derde verloren gaat.

5 Parallel geschakeld

Open het vijfde deurtje en neem nog een kabel eruit. Daarmee kun je de LEDs parallel schakelen. Wanneer je
alles goed gedaan hebt, lichten de beide LEDs op.

Parallelschakeling

Deze keer heb je een parallelschakeling gebouwd, die men ook wel »vertakte circuit« noemt. De stroom door de weer­stand verdeeld zich namelijk over twee LEDs. De helft van de stroom vloeit door de ene LED, de andere helft door de
andere LED. Een kleine test kan het bewijzen: Trek de kabel tussen de twee LEDs eruit. Een LED gaat dan uit, maar de
andere wordt feller. Hierdoor vloeit nu namelijk alle stroom.

Parallelschakeling met twee LEDs

6 Geheime lichttekens

Het zesde deurtje verbergt een kleine drukknop. Wanneer je op de knop drukt, worden er twee contacten verbon­den. Dat is precies het juiste onderdeel voor een signaallamp. Daarmee kan je geheime boodschappen verzenden.
Je signaal-LED wordt met een hoge helderheid bediend. Daarnaast is er een LED met een zwakker continu licht
die je met schakelaar 1 kan inschakelen.