Graetz schakeling, bruggelijkrichter Demo

Hoofdcategorie: experiments Categorie: Elektronica Gepubliceerd: woensdag 19 november 2014

Gebruikerswaardering: 5 / 5

Hoe werkt de Graetz-schakeling? De Graetz schakeling wordt ook wel gelijkrichtbrug (en ook diodebrug) genoemd omdat hij wisselstroom (AC = Alternating Current) gelijkricht tot gelijkstroom (DC = Direct current).

Niveau	:	Mavo 2/3/4, Havo 2/3, VWO 2/3 Havo 4/5, VWO 3/4 VWO 5/6
Doel	:	Laten zien hoe een gelijkrichter werkt.
Nodig	:	1x Graetz-bord ±8 snoeren Opstelling 1: 1 frequentiegenerator 2 demo-spanningsmeters Opstelling 2: 1 voedingskast 10VAC 1 oscilloscoop Connector oscilloscoop
Links	:

Werking :

Uit onze stopcontacten komt wisselstroom. Maar de besturing en de aandrijving van veel apparaten werkt vaak op gelijkstroom. Om van wisselstroom gelijkstroom te maken zit er in zulke apparaat een gelijkrichtbrug oftewel Graetzschakeling.

Graetz-Demo met frequentiegenerator:

Het leuke van deze demo is, dat je de frequentie heel laag in kunt stellen. Daarmee kun je laten zien dat de stroom het ene moment stroomt via de LED’s die op de foto branden en het andere moment via de LED’s die nu uit zijn (maar dan branden).

Ook kun je de invloed van de condensator goed laten zien: de wijzers van de meters bewegen immers heel langzaam.

Zonder condensator zwiept de wijzer van de spanningsmeter op rechts flink op en neer. Maar hoe groter de condensator die je kiest, hoe kleiner de uitslag van de meter op rechts.

Maar, als je meer stroom afneemt (een kleinere weerstand kiest), zie je dat de wijzer weer harder op en neer gaat zwiepen. Bij een grotere stroom heb je dus ook een grotere condensator nodig om de stroompieken af te kunnen vlakken.

De frequentiegenerator raakt overbelast indien je de groene weerstand gebruikt. De groene weerstand geeft immers heel weinig weerstand en vraagt dus om een grote stroom.

Graetz-bruggelijkrichter-met-frequentiegenerator

Graetz-Demo met oscilloscoop

Met de oscilloscoop kun je het volgende demonstreren:

de sinusvorm van de ingaande wisselspanning
de vorm van de sinus na gelijkrichting (zonder condensator/afvlakking)
de vorm van de sinus na gelijkrichting met condensator/afvlakking waarbij je de grootte van de condensator kunt laten oplopen.
Ook kun je de stroomafname laten oplopen om te laten zien dat je bij grotere stroomafname een grotere condensator nodig hebt om uiteindelijk de stroom goed af te kunnen vlakken

Graetz-met-oscilloscoop

Zonder condensator ontstaat een pulserende spanning, allemaal bulten achter elkaar. Die bulten zijn wel allemaal positief (gelijkgericht), maar de spanning is nog niet mooi vlak. Door gebruik te maken van een condensator krijg je afvlakking. De bulten verdwijnen en daarvoor in de plaats krijg je een minder pulserende continu positieve spanning. Hoe groter de condensator die je kiest, hoe vlakker de uitgangsspanning.

Als je weinig stroom gebruikt, volstaat een kleine condensator om de spanning mooi vlak te krijgen. Bij grotere stromen heb je ook een grotere condensator nodig. Om dat te demonstreren zitten op dit bord kleine en grote condensatoren en kleine (grote stroomafname) en grote (kleine stroomafname) weerstanden.

Door een andere weerstand te kiezen, kun je de stroom variëren. Bij een kleinere weerstand krijg je een grotere stroom. Je merkt nu dat je ook een grotere condensator nodig hebt om deze grotere stroom goed af te vlakken. Dus: om een grotere stroom af te kunnen vlakken, heb je ook een grotere condesator nodig.


Sinusvormig ingangssignaal	Gelijkgericht	Kleine condensator (zeer lichte afvlakking)	Grotere condensator (lichte afvlakking)	Nog grotere condensator (bijna 100% afvlakking)	Grote condensator (volledig afgevlakt)