Elektromagnetisme in de D-finaliteit domein STEM

De leerplannen laten ruimte aan scholen, lerarenteams en leraren om ze te vertalen in een uitdagend aanbod. We geven ter ondersteuning van de vertaling naar een schooleigen invulling van het curriculum een aantal suggesties. Om de vernoemde leerplandoelen te realiseren volstaat het om de items uit de rubriek 'aanbevolen vanuit het leerplan' te behandelen. In de rubriek 'suggesties om verder te gaan dan het leerplan' krijg je een aantal mogelijkheden om verder te gaan dan wat minimaal verwacht wordt.
Er wordt gerekend op de professionaliteit van de vakleraar om bewust een contextrijk aanbod te realiseren bestaande uit basisleerinhoud aangevuld met extra's.
Je kan de ondersteuning gebruiken om de bestaande leermiddelen zoals handboeken, e-learning pakketten, cursusmateriaal ... te evalueren en te screenen op bruikbaarheid binnen de studieriching of om nieuwe leermiddelen uit te werken.

De leerlingen analyseren en kwantificeren magnetische krachtwerking en leggen het verband met de eigenschappen van elektrische krachtwerking.

sla link op in klembord

Kopieer

Leerplandoel: III-InCo-d LPD 30, III-Mec-d LPD 8, III-TWE-d LPD 8

Aanbevolen vanuit het leerplan

  • Glossarium:
    • Analyseren: verbanden zoeken tussen gegeven data en een (eigen) besluit trekken.
    • Kwantificeren: beredeneren door gebruik te maken van verbanden, formules, vergelijlkingen ...
  • Aanbevelingen:
    • Begrippen: noord- en zuidpool, poolas, neutraal vlak, magnetische massa, magnetische veldlijnen, magnetisch veld, magnetische veldsterkte, magnetische flux, magnetische inductie (fluxdichtheid), magnetische influentie.
    • Gelijknamige polen stoten elkaar af en ongelijknamige polen trekken elkaar aan.
    • De wet van Coulomb, gebruik van de formule voor berekeningen en het leggen van verbanden tussen kracht, magentische massa en afstand.
    • Gelijkenissen tussen magentische en elektrische krachtwerking.

Suggesties om verder te gaan dan het leerplan

  • Magnetische materialen, magnetische permeabiliteit.
  • Remanent magnetisme.
  • Begrippen: zwaarteveld, elektrisch veld versus magnetisch veld.

De leerlingen verklaren toepassingen met permanente magneten, elektromagneten en elektromagnetische inductie in een technisch systeem.

sla link op in klembord

Kopieer

Leerplandoel: III-InCO-d LPD 31, III-Mec-d LPD 9, III-TWE-d LPD 9

Aanbevolen vanuit het leerplan

  • Glossarium:
    • Verklaren: beargumenteren, motiveren, uitleggen waarom.
  • Aanbevelingen:
    • Functie van een (elektro-)magneet in een technisch systeem.
    • Werking van elektromagnetische inductie als deelsysteem in een technisch systeem.

Suggesties om verder te gaan dan het leerplan

  • Onderzoekscompetentie: toepassingen van elektromagnetisme, elektromagnetische inductie.
  • Technisch systeem: relais, hall sensor, encoders, generator, elektromotor, transformator, MRI-scan, inductiekookplaat, luidspreker, inductierem draadloos laden van voertuigen en smartphone, beveiligingsautomaat, elektromagnetische klep …

De leerlingen analyseren en kwantificeren het magnetisch veld en bespreken het veldlijnenpatroon bij een stroomvoerende rechte geleider.

sla link op in klembord

Kopieer

Leerplandoel: III-InCo-d LPD 32, III-Mec-d LPD 10, III-TWE-d LPD 10

Aanbevolen vanuit het leerplan

  • Glossarium:
    • Analyseren: verbanden zoeken tussen gegeven data en een (eigen) besluit trekken.
    • Kwantificeren: beredeneren door gebruik te maken van verbanden, formules, vergelijlkingen ...
  • Aanbevelingen:
    • Opbouw van een magnetisch veld bij een stroomvoerende rechte geleider.
    • Het verband tussen de zin van de stroom door de rechte geleider en de zin van het magnetisch veld (eerste regel van de rechterhand).
    • De veldsterkte: gebruik van formule voor berekeningen en het leggen van verbanden tussen veldsterkte, stroomsterkte en afstand.
    • Magnetisch veld in een winding.

Suggesties om verder te gaan dan het leerplan

  • Magnetisch veld in een winding.

De leerlingen analyseren en kwantificeren het magnetisch veld en bespreken het veldlijnenpatroon bij een stroomvoerende spoel.

sla link op in klembord

Kopieer

Leerplandoel: III-InCo-d LPD 33, III-Mec-d LPD 11, III-TWE-d LPD 11

Aanbevolen vanuit het leerplan

  • Glossarium:
    • Analyseren: verbanden zoeken tussen gegeven data en een (eigen) besluit trekken.
    • Kwantificeren: beredeneren door gebruik te maken van verbanden, formules, vergelijlkingen ...
  • Aanbevelingen:
    • Opbouw van een magnetisch veld bij een stroomvoerende spoel.
    • Het verband tussen de zin van de stroom door de spoel en de zin van het magnetisch veld (tweede regel van de rechterhand).
    • De veldsterkte: gebruik van formule voor berekeningen en het leggen van verbanden tussen veldsterkte, stroomsterkte, aantal windingen, lengte en diameter van de spoel.

Suggesties om verder te gaan dan het leerplan

  • Spoelen met een kern (ijzer, legering ...).
  • Magnetische keten, verloop van een magnetisatiekromme en magnetische hysteresiskromme.

De leerlingen verklaren het ontstaan van een Lorentzkracht op een bewegende lading in een magnetisch veld.

sla link op in klembord

Kopieer

Leerplandoel: III-InCo-d LPD 34, III-Mec-d LPD 12, III-TWE-d LPD 12

Aanbevolen vanuit het leerplan

  • Glossarium:
    • Verklaren: beargumenteren, motiveren, uitleggen waarom.
  • Aanbevelingen:
    • Het gedrag van een bewegende lading in een magnetisch veld omschrijven.
    • De Lorentzkracht staat in verband met de magnetische veldsterkte, de lading van het deeltje, de snelheid van het deeltje en de hoek tussen de bewegingsrichting en de magentische veldlijnen.

Suggesties om verder te gaan dan het leerplan

  •  Technische toepassing: de beeldbuis, kathodestraalbuis ...

De leerlingen analyseren en kwantificeren het ontstaan van een Lorentzkracht op een stroomvoerende rechte geleider in een magnetisch veld.

sla link op in klembord

Kopieer

Leerplandoel: III-InCo-d LPD 35, III-Mec-d LPD 13, III-TWE-d LPD 13

Aanbevolen vanuit het leerplan

  • Glossarium:
    • Analyseren: verbanden zoeken tussen gegeven data en een (eigen) besluit trekken.
    • Kwantificeren: beredeneren door gebruik te maken van verbanden, formules, vergelijlkingen ...
  • Aanbevelingen:
    • Het gedrag van een stroomvoerende rechte geleider in een magnetisch veld omschrijven.
    • De Lorentzkracht: het gebruik van de formule en het verband tussen Lorentzkracht, de magnetische inductie, de stroomsterkte door de rechte geleider en de lengte van de geleider in het magentische veld.
    • De Lorentzkracht tussen 2 evenwijdige stroomvoerende geleiders.
    • De aantrekkings- en afstotingskracht: het gebruik van de formule en het verband tussen kracht, de lengte, de tussenafstand, stroomsterkte en soort middenstof.

Suggesties om verder te gaan dan het leerplan

  • Het gedrag van een stroomvoerende spoel in een magnetisch veld omschrijven.
  • De Lorentzkracht: het gebruik van de formule en het verband tussen Lorentzkracht, de magnetische inductie, de stroomsterkte door de spoel en het aantal windingen van de spoel in het magnetisch veld.
  • Praktisch gebruik van elektrodynamische krachten: elektromotor, luidspreker, hall-generator ...
  • Metingen op motoren: belastingskarakteristiek, koppel-slip karakteristiek ...

De leerlingen analyseren en kwantificeren elektromagnetische inductie aan de hand van de wet van Faraday en de wet van Lenz.

sla link op in klembord

Kopieer

Leerplandoel: III-InCo-d LPD 36, III-Mec-d LPD 14, III-TWE-d LPD 14

Aanbevolen vanuit het leerplan

  • Glossarium:
    • Analyseren: verbanden zoeken tussen gegeven data en een (eigen) besluit trekken.
    • Kwantificeren: beredeneren door gebruik te maken van verbanden, formules, vergelijlkingen ...
  • Aanbevelingen:
    • Het ontstaan en zin van een gegenereerde spanning als gevolg van mechanische beweging van een geleider (of spoel) in een magnetisch veld.
    • Wet van Faraday: formule en het verband tussen een gegenereerde spanning, de inductie (fluxdichtheid), de lengte van de geleider en de bewegingssnelheid.
    • Wet van Lenz: de polariteit van de gegenereerde spanning zodanig is dat deze de oorzaak van zijn ontstaan tegenwerkt.
    • Zelfinductie: zin en waarde van de inductiespanning en coëfficiënt van zelfinductie.
    • Wederzijdse inductie: zin en waarde van de inductiespanning en coëfficiënt van wederzijdse inductie.
    • Toepassing: transformator, generator

Suggesties om verder te gaan dan het leerplan

  • Potentiële energie in een magentisch veld.
  • Proef: vallende magneet in een magnetisch veld (spoel).
  • Wervelstromen, invloed magnetisch materiaal en opbouw van de kern.
  • Toepassingen van elektromagnetische inductie, zelfinductie, wederzijdse inductie en wervelstromen.
  • Analyseren van de stromen en spanningen in een schakeling met een weerstand en spoel in serie aangesloten op een gelijkspanning.
  • Soorten transformatoren

De leerlingen verklaren het opwekken van een wisselspanning.

sla link op in klembord

Kopieer

Leerplandoel: III-InCo-d LPD 37, III-Mec-d LPD 15, III-TWE-d LPD 15

Aanbevolen vanuit het leerplan

  • Glossarium:
    • Verklaren: beargumenteren, motiveren, uitleggen waarom.
  • Aanbevelingen:
    • Het opwekken van een wisselspanning verklaren, generatorwerking.
    • De oorzaak van het ontstaan van de wisselspanning toelichten.
    • De snelheid van de fluxverandering uit het verloop van een ronddraaiend raam in een constante flux toelichten.
    • Het verband tussen de opgewekte spanning en de snelheid van fluxverandering verklaren.
    • Het verloop van de opgewekte spanning van een ronddraaiend raam in een constante flux toelichten.

Suggesties om verder te gaan dan het leerplan

  • Soorten spanningen: constante gelijkspanning, veranderlijke gelijkspanning, periodieke gelijkspanning, periodieke wisselspanning, wisselende spanning ...
  • Het verloop van de opgewekte 3-fasige spanning van een ronddraaiend raamwerk in een constante flux toelichten.
  • De waarde van de opgewekte spanning berekenen

×
Kijkt als...
Niveau
Regio