1ZT-ICT-H4.pptx

# Behuizing en voeding van computerapparatuur Dit onderwerp verkent de fysieke componenten die computersystemen huisvesten en van stroom voorzien, inclusief de behuizing, koeling, connecties en de transformatie van netspanning naar bruikbare apparatuursspanningen. ### 1.1 Behuizing (Case) De behuizing van een computer dient als beschermend omhulsel voor de interne componenten en biedt een gestructureerde manier om deze te monteren en te koelen. #### 1.1.1 Componenten van de behuizing * **Afmetingen:** Behuizingen komen in verschillende formaten, vaak aangeduid met termen als 2,5 inch of 3,5 inch, waarbij 1 inch gelijk staat aan 2,54 millimeter. Deze afmetingen zijn met name relevant voor de opslagmedia die erin passen. #### 1.1.2 Koeling Efficiënte koeling is essentieel om oververhitting van componenten te voorkomen en de levensduur en prestaties van de computer te waarborgen. * **Methoden:** Koeling kan plaatsvinden via luchtstroming, waarbij ventilatoren zorgen voor de aan- en afvoer van lucht, of via vloeistofkoeling (waterkoeling). * **Componenten:** Dit omvat specifieke koelers voor de processor (CPU) en andere componenten, evenals ventilatoren die in de behuizing worden gemonteerd. #### 1.1.3 Connecties De behuizing faciliteert de aansluiting van componenten en externe apparaten. * **Externe connecties:** Deze bevinden zich meestal aan de achterkant van de behuizing en omvatten poorten voor randapparatuur zoals USB, audio, video, en netwerkaansluitingen. * **Interne connecties:** Binnenin de behuizing zorgen kabels en moederbordconnectoren voor de communicatie tussen componenten zoals de harde schijf, grafische kaart, en geheugenmodules. * **Voorpaneelconnecties:** Vaak zijn er ook connecties aan de voorkant van de behuizing, zoals extra USB-poorten en audioconnectoren, voor gemakkelijke toegang. ### 1.2 Voeding (Power Supply Unit - PSU) De voedingseenheid is cruciaal voor de werking van elk computerapparaat. Het transformeert de wisselstroom (AC) van het stopcontact naar de verschillende gelijkspanningen (DC) die de interne componenten nodig hebben. #### 1.2.1 Stroomtransformatie * **Van 230V naar bruikbare spanningen:** De primaire functie van een voeding is het omzetten van de standaard netspanning van 230 volt wisselstroom naar lagere gelijkspanningen, zoals 12V, 5V en 3,3V, die door computercomponenten worden gebruikt. * **AC naar DC:** Dit proces omvat de transformatie van wisselstroom (AC) naar gelijkstroom (DC). #### 1.2.2 Voedingsbronnen voor apparaten * **Batterijen:** Naast de hoofdvoeding kunnen apparaten ook batterijen gebruiken voor mobiele werking. Batterijen leveren gelijkstroom (DC) en worden vaak opgeladen via een adapter die wisselstroom (AC) omzet naar gelijkstroom (DC). * **Opladen (AC naar DC):** Oplaadbare batterijen vereisen een proces dat wisselstroom omzet naar bruikbare gelijkstroom voor het opladen. #### 1.2.3 PC Voeding (ATX Standaard) * **ATX-standaard:** De meeste moderne pc-voedingen voldoen aan de ATX-standaard, die specifieke afmetingen en aansluitingen definieert om compatibiliteit te garanderen. * **Connectoren:** ATX-voedingen bieden diverse connectoren voor het aansluiten van het moederbord, grafische kaarten, harde schijven, en andere componenten. * **Max vermogen:** Het maximale vermogen (uitgedrukt in watt) van een voeding is een belangrijke specificatie die bepaalt hoeveel componenten een systeem kan ondersteunen. #### 1.2.4 Keuzecriteria voor voedingen * **Wattage:** Het benodigde wattage hangt af van het stroomverbruik van alle componenten in het systeem. Een voeding met voldoende capaciteit is essentieel voor stabiliteit. * **Connectoren:** Controleer of de voeding de juiste connectoren heeft voor alle benodigde componenten. * **Efficiëntie:** Voedingen met een hogere efficiëntie (aangegeven door certificeringen zoals 80 Plus) verbruiken minder energie en genereren minder warmte. * **Merk en kwaliteit:** Betrouwbare merken en kwalitatief hoogwaardige componenten dragen bij aan de stabiliteit en levensduur van het systeem. > **Tip:** Kies altijd een voeding met wat extra wattage bovenop het geschatte benodigde vermogen. Dit zorgt voor reserve en voorkomt overbelasting bij piekbelastingen. ### 1.3 Opslagmedia Hoewel dit onderwerp zich primair richt op behuizing en voeding, zijn opslagmedia intrinsiek verbonden met de behuizing en de benodigde stroomvoorziening. #### 1.3.1 Magnetische opslag * **Harddisks (HDD):** Traditionele opslagmedia die werken met roterende magnetische schijven. * **Componenten:** Controller, lees-/schrijfkoppen, magnetische schijven. * **Werking:** Data wordt binair opgeslagen. De controller regelt de motor van de kop en de schijven, en bepaalt de lees- en schrijfacties. * **Structuur:** Data wordt georganiseerd in tracks, sectoren, tracksectoren en clusters. * **Formaten:** Gangbare formaten zijn 2,5 inch en 3,5 inch, die in de behuizing passen. #### 1.3.2 Flash-geheugen * **Werking:** Gebruikt aangepaste transistoren, zoals MOSFETs, om gegevens elektronisch op te slaan. * **Toepassingen:** Variëren van USB-sticks met megabytes (MB) tot Solid State Drives (SSD's) met terabytes (TB). * **Formaten:** SSD's kunnen in standaard 2,5-inch behuizingen worden geplaatst of direct op het moederbord worden gemonteerd via M.2-slots. #### 1.3.3 Combinatieschijven * **Dual Drive:** Een behuizing met twee fysieke schijven, vaak een combinatie van een SSD en een HDD. * **Solid State Hybrid Drive (SSHD):** Een enkele behuizing die zowel SSD- als HDD-technologie combineert voor snelle toegang tot veelgebruikte data en grote opslagcapaciteit. #### 1.3.4 Optische opslag * **Media:** CD's, DVD's, Blu-ray discs (BRD). * **Werking:** Data wordt opgeslagen in de vorm van "dallen" (putjes, representeren '0') en "bergen" (hoogtes, representeren '1'). Een laserstraal leest deze structuren. Het verschil in de laserstraal (diameter, golflengte) bepaalt de opslagdichtheid. ### 1.4 Invoer- en uitvoerapparatuur (Randapparatuur) Hoewel de primaire focus ligt op behuizing en voeding, zijn de connecties en het stroomgebruik van invoer- en uitvoerapparaten ook relevant in de context van het gehele systeem. #### 1.4.1 Toetsenborden * **Types:** Mechanisch (vaak duurzamer en responsiever) en membraan (meestal goedkoper). * **IP-code:** Geeft de weerstand tegen stof en water aan. * **Aansluitingen:** USB (bedraad) of Bluetooth (draadloos). #### 1.4.2 Muis * **Types:** Mechanisch (oudere technologie), LED-optisch, Laser-optisch. Laser is over het algemeen de meest nauwkeurige optie. * **Aansluitingen:** USB (bedraad) of Bluetooth (draadloos). #### 1.4.3 Touchscreens * **Resistief:** Werkt door druk op het scherm. Betrouwbaar en duurzaam, maar vereist fysieke druk en werkt minder goed bij fel licht. Vaak gebruikt in kassasystemen. * **Capacitief:** Reageert op de elektrische lading van de vinger. Ondersteunt multi-touch en wordt veel gebruikt in smartphones en tablets. #### 1.4.4 Schermen * **Framerate:** Het aantal beelden dat per seconde wordt getoond, wat de vloeiendheid van bewegingen bepaalt. * **Resolutie:** Het aantal pixels in de breedte maal het aantal pixels in de hoogte, wat de scherpte en detailrijkdom bepaalt. * **Aspect ratio:** De verhouding tussen de breedte en hoogte van het scherm (bijvoorbeeld 16:9). * **Refresh rate:** Het aantal keren dat het scherm per seconde wordt ververst, uitgedrukt in Hertz (Hz). Dit is niet hetzelfde als framerate. * **Interlacing:** Techniek waarbij halve (interlaced) of volle (non-interlaced) beelden worden doorgestuurd. * **Technologieën:** * **CRT (Cathode Ray Tube):** Oudere technologie die werkt met een elektronenkanon. * **LCD (Liquid Crystal Display):** Gebruikt vloeibare kristallen om licht te moduleren. TFT is een specifieke, geavanceerdere vorm van LCD. * **LED & OLED (Organic Light Emitting Diode):** Geavanceerdere schermen met een lager energieverbruik en diepere zwartwaarden (vooral bij OLED). > **Tip:** Bij de keuze van een scherm is het belangrijk om rekening te houden met het beoogde gebruik. Voor gaming zijn een hoge refresh rate en lage input lag belangrijk, terwijl voor grafisch werk een hoge resolutie en kleurnauwkeurigheid prioriteit hebben. --- # Opslagmedia voor computers Dit gedeelte verkent verschillende soorten opslagmedia, waaronder magnetische schijven, flashgeheugen zoals SSD's en USB-sticks, en optische media zoals CD's en DVD's. ### 2.1 Magnetische schijven Magnetische schijven zijn een traditioneel opslagmedium dat al sinds 1956 wordt gebruikt. De opslagcapaciteit is in de loop der jaren aanzienlijk toegenomen, van de eerste schijven met slechts 5 megabytes en een gewicht van 1000 kilogram tot de huidige formaten. #### 2.1.1 Kenmerken van magnetische schijven * **Fysieke opbouw:** Magnetische schijven worden vaak ondergebracht in behuizingen van 2,5 inch of 3,5 inch. * **Werking:** De schijven draaien rond en slaan binaire data op. Elke schijf heeft een lees-/schrijfkop die de data leest en schrijft. Een controller regelt de beweging van de kop en de timing van lees- en schrijfbewerkingen. * **Data-organisatie:** De data op een magnetische schijf is georganiseerd in: * **Tracks (A):** Concentrische cirkels op de schijf. * **Sectors (B):** Delen van een track. * **Tracksectors (C):** Combinatie van een track en een sector. * **Clusters (D):** De kleinste adresseerbare eenheid, bestaande uit meerdere sectors. ### 2.2 Flashgeheugen Flashgeheugen maakt gebruik van aangepaste transistoren, zoals MOSFET's, om data op te slaan. Dit geheugentype is veel sneller dan magnetische schijven en komt voor in diverse vormen. #### 2.2.1 Vormen van flashgeheugen * **USB-sticks:** Draagbare opslagapparaten met capaciteiten die variëren van megabytes tot gigabytes. * **SSD's (Solid State Drives):** Een veelgebruikte opslagoplossing die geen bewegende delen heeft. SSD's zijn verkrijgbaar in verschillende formaten, waaronder de standaard 2,5-inch behuizing en het compactere M.2-formaat. De opslagcapaciteit loopt op tot terabytes. #### 2.2.2 Combinaties van opslagmedia * **Dual Drive:** Een systeem dat twee fysieke schijven combineert, mogelijk zowel magnetische schijven als SSD's. * **Solid State Hybrid Disk (SSHD):** Een enkele behuizing die de voordelen van zowel magnetische opslag (grote capaciteit) als flashgeheugen (snelheid voor veelgebruikte data) combineert. ### 2.3 Optische media Optische media, zoals CD's, DVD's en Blu-ray discs (B(R)D), slaan data op door middel van fysieke "dallen" (putjes, die een 0 vertegenwoordigen) en "bergen" (hoge plekken, die een 1 vertegenwoordigen). #### 2.3.1 Werkingsprincipe van optische media * **Dataopslag:** Net als andere digitale opslagmedia, slaan optische schijven binaire data op. * **Lasertechnologie:** Het verschil tussen CD, DVD en Blu-ray zit voornamelijk in de laserstraal die wordt gebruikt om de data te lezen. Een dunnere laserstraal (met een kortere golflengte) maakt het mogelijk om dichter op elkaar liggende datapunten te lezen, wat resulteert in een hogere opslagdichtheid. > **Tip:** Hoe korter de golflengte van de laser, hoe hoger de opslagcapaciteit van de optische schijf. --- *(De volgende secties van de documentatie behandelen invoer- en uitvoerapparaten en schermen, en vallen buiten het specifieke onderwerp van opslagmedia.)* --- # Invoer- en uitvoerapparatuur Dit onderwerp behandelt de diverse apparaten die gebruikt worden voor het invoeren van data in een computer en het weergeven van resultaten, met nadruk op hun technologieën en specificaties. ### 3.1 Invoerapparatuur Invoerapparatuur stelt de gebruiker in staat om data en commando's aan de computer te geven. #### 3.1.1 Toetsenbord Toetsenborden zijn een van de meest fundamentele invoerapparaten. Er zijn verschillende technologieën: * **Mechanisch toetsenbord:** Maakt gebruik van individuele mechanische schakelaars onder elke toets. Deze bieden vaak een tactiele feedback en zijn duurzaam. * **Membraantoetsenbord:** Maakt gebruik van een membraanlaag met drukpuntcontacten. Deze zijn doorgaans stiller en goedkoper te produceren, maar bieden minder tactiele feedback. Bij het kiezen van een toetsenbord is het belangrijk om te letten op de **IP-code**, die de weerstand tegen water en stof aangeeft. #### 3.1.2 Muis Muizen zetten fysieke bewegingen om in cursorbewegingen op het scherm. * **Mechanische muis:** Maakt gebruik van een bal die bij beweging contact maakt met rolletjes. Deze technologie is verouderd en voornamelijk in musea te vinden. * **LED-muis:** Gebruikt een LED-lampje om de ondergrond te verlichten en een sensor om beweging te detecteren. * **Laser-muis:** Gebruikt een laser voor een nauwkeurigere tracking op diverse oppervlakken. Dit is over het algemeen de beste optie voor precisie. #### 3.1.3 Touchscreen Touchscreens maken directe interactie met het scherm mogelijk. * **Resistief touchscreen:** Vereist fysieke druk om een contact te maken. Ze zijn betrouwbaar en duurzaam, geschikt voor omgevingen met veel licht, maar ondersteunen meestal maar één vinger tegelijk. Een voorbeeld is een kassa-systeem. * **Capacitief touchscreen:** Reageert op de elektrische lading van de vinger. Deze ondersteunen multi-touch gebaren en zijn veelgebruikt in smartphones en tablets. Ze zijn onder te verdelen in projectieve (met een raster) en surface (met contactpunten op de hoeken). #### 3.1.4 Overige invoerapparatuur Naast toetsenborden, muizen en touchscreens, zijn er diverse andere invoerapparaten zoals scanners, webcams, microfoons en gamecontrollers, die elk hun specifieke toepassingen hebben. ### 3.2 Uitvoerapparatuur Uitvoerapparatuur toont de resultaten van computerverwerking aan de gebruiker. #### 3.2.1 Schermen Schermen zijn de meest voorkomende uitvoerapparaten. Belangrijke specificaties zijn: * **Framerate:** Het aantal beelden dat per seconde wordt weergegeven. Een hogere framerate resulteert in een vloeiender beeld. Dit is anders dan de refresh rate. * **Resolutie:** Het aantal pixels in de breedte maal het aantal pixels in de hoogte. Elke pixel bestaat uit subpixels voor rood, groen en blauw ($R+G+B$). * **Aspect ratio:** De verhouding tussen de breedte en de hoogte van het scherm, bijvoorbeeld 16:9. * **Refresh rate:** Het aantal keren dat het scherm per seconde wordt ververst, gemeten in Hertz (Hz). **Technologieën voor schermen:** * **CRT (Cathode Ray Tube):** Werkt met een elektronenkanon dat een fosforescerend scherm beschiet. Deze technologie is grotendeels vervangen door modernere alternatieven. * **LCD (Liquid Crystal Display):** Maakt gebruik van vloeibare kristallen die de doorgang van licht kunnen reguleren. * **TFT (Thin-Film Transistor):** Een geavanceerde vorm van LCD waarbij elke pixel een eigen transistor heeft, wat resulteert in betere beeldkwaliteit en snellere reactietijden. * **LED (Light Emitting Diode):** Een verbetering van LCD-schermen waarbij de achtergrondverlichting wordt gevormd door LED's. Dit resulteert in een lager energieverbruik en betere kleurweergave dan traditionele LCD's. * **OLED (Organic Light Emitting Diode):** Elk pixel genereert zelf licht. Dit zorgt voor de diepste zwarttinten en een zeer hoog contrast. OLED-schermen hebben doorgaans het laagste energieverbruik en de beste beeldkwaliteit. **Tip:** Bij het kiezen van een scherm zijn factoren als energieverbruik, kleurweergave (vooral de diepte van zwart) en refresh rate (in relatie tot de framerate van de content) belangrijk. #### 3.2.2 Geluidsapparatuur Geluidsapparatuur, zoals luidsprekers en koptelefoons, zet digitale audiogegevens om in hoorbaar geluid. #### 3.2.3 Printers Printers zetten digitale documenten om in fysieke kopieën op papier. Er zijn diverse technologieën, waaronder inkjet en laser, elk met hun eigen voor- en nadelen qua snelheid, kosten per pagina en afdrukkwaliteit. ### 3.3 Aansluitingen en Keuzefactoren #### 3.3.1 Aansluitingen Invoer- en uitvoerapparatuur worden via diverse poorten en verbindingen aangesloten: * **Bedraad:** USB (Universal Serial Bus) is de meest gangbare standaard voor zowel invoer- als uitvoerapparaten. Andere bedrade verbindingen zijn HDMI en DisplayPort voor beeldschermen. * **Draadloos:** Bluetooth is een veelgebruikte standaard voor draadloze toetsenborden, muizen en koptelefoons. #### 3.3.2 Keuzefactoren Bij de keuze van invoer- en uitvoerapparatuur spelen diverse factoren een rol: * **Functionaliteit:** Hebben de apparaten extra knoppen, instellingen of specifieke eigenschappen nodig? * **Ergonomie:** Is het apparaat comfortabel in gebruik tijdens langere periodes? * **Duurzaamheid en weerstand:** Is het apparaat bestand tegen water, stof (IP-code) of intensief gebruik? * **Kosten:** Wat is het budget en wat is de prijs-kwaliteitverhouding? * **Energieverbruik:** Vooral relevant voor mobiele apparaten en grotere installaties. **Tip:** Overweeg de specifieke gebruikssituatie. Een gamer heeft andere eisen aan een muis of toetsenbord dan iemand die voornamelijk tekstverwerkt. Een professionele grafisch ontwerper zal weer andere eisen stellen aan een monitor. --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Randapparatuur | Apparaten die extern aan een computer zijn verbonden om de functionaliteit ervan uit te breiden, zoals invoer-, uitvoer- of opslagapparaten. | | Behuizing (Case) | De metalen of plastic omhulling die de interne componenten van een computer beschermt en structureel ondersteunt. | | Koeling | Systemen en componenten die helpen bij het afvoeren van warmte die wordt gegenereerd door computeronderdelen, zoals ventilatoren en heatsinks. | | Transformator | Een elektrisch apparaat dat wisselspanning (AC) omzet naar een andere spanning, in computers vaak gebruikt om 230V AC om te zetten naar de benodigde DC spanningen. | | Voeding (PSU) | Een component die de benodigde elektrische energie levert aan de interne onderdelen van een computer, door middel van een transformator en gelijkrichter. | | Magnetische opslag | Opslagmethoden die magnetische velden gebruiken om data op te slaan op media zoals harde schijven, waarbij een lees-/schrijfkop wordt gebruikt. | | Controller | Een elektronisch circuit dat de werking van een apparaat, zoals een harde schijf, regelt, inclusief de beweging van de lees-/schrijfkoppen en de timing van dataoverdracht. | | Lees-/Schrijfkop | Een klein onderdeel van een magnetische opslagapparaat dat magnetische gegevens op de schijf leest of erop schrijft. | | Tracks | Concentrische cirkels op de magnetische schijf van een harde schijf waarop gegevens worden opgeslagen. | | Sector | Een segment van een track op een magnetische schijf, dat een kleinere eenheid van opslag vormt en door de controller wordt aangesproken. | | Cluster | Een groep van opeenvolgende sectoren op een opslagmedium die als een enkele eenheid door het besturingssysteem wordt beheerd. | | Flashgeheugen | Een type niet-vluchtig computergeheugen dat gegevens kan wissen en herschrijven, gebruikt in SSD's en USB-sticks. | | SSD (Solid State Drive) | Een opslagapparaat dat flashgeheugen gebruikt in plaats van bewegende delen, wat resulteert in snellere gegevenstoegang. | | M.2 | Een compacte vormfactor voor SSD's die rechtstreeks op het moederbord wordt aangesloten en hogere snelheden biedt dan traditionele SATA SSD's. | | Optische opslag | Opslagmedia die licht, meestal een laserstraal, gebruiken om gegevens te lezen of te schrijven, zoals CD's, DVD's en Blu-ray discs. | | Dallen (putjes) | Kleine inkepingen op het oppervlak van een optische schijf die de binaire waarde '0' representeren. | | Bergen (hoogtes) | Verhoogde gebieden op het oppervlak van een optische schijf die de binaire waarde '1' representeren. | | Laserstraal | Een geconcentreerde bundel licht die wordt gebruikt om gegevens op optische media te lezen of te schrijven, waarbij de diameter en golflengte variëren afhankelijk van het type schijf. | | Invoerapparaat | Hardware die wordt gebruikt om gegevens en besturingssignalen aan een computer te leveren, zoals een toetsenbord of muis. | | Uitvoerapparaat | Hardware die informatie van een computer naar de gebruiker presenteert, zoals een monitor of printer. | | Mechanisch toetsenbord | Een type toetsenbord waarbij elke toets een mechanische schakelaar heeft die een hoorbaar klikgeluid produceert wanneer deze wordt ingedrukt. | | Membraantoetsenbord | Een toetsenbord waarbij de toetsen contact maken met een flexibel membraan onder het oppervlak om een signaal te sturen. | | IP Code (Ingress Protection) | Een internationale norm die de mate van bescherming tegen het binnendringen van vaste voorwerpen (zoals stof) en vloeistoffen (zoals water) aangeeft. | | LED-muis | Een optische muis die een lichtemitterende diode (LED) gebruikt om het oppervlak onder de muis te verlichten voor tracking. | | Laser muis | Een optische muis die een laserstraal gebruikt voor tracking, wat over het algemeen nauwkeuriger is dan LED-tracking. | | Touchscreen (Resistief) | Een touchscreen dat reageert op druk, waarbij twee geleidende lagen contact maken om een aanraking te detecteren; vereist fysieke druk. | | Touchscreen (Capacitief) | Een touchscreen dat reageert op de elektrische lading van een vinger, waardoor het gevoeliger is en multi-touch ondersteunt. | | Framerate | Het aantal individuele beelden dat per seconde wordt weergegeven, wat de vloeiendheid van bewegende beelden bepaalt. | | Resolutie | Het aantal pixels dat een scherm kan weergeven, uitgedrukt als breedte x hoogte, wat de scherpte en detail van het beeld beïnvloedt. | | Aspect ratio | De verhouding tussen de breedte en hoogte van een beeldscherm of afbeelding, bijvoorbeeld 16:9. | | Refresh rate (Verversingssnelheid) | Het aantal keren per seconde dat een beeldscherm zijn beeld vernieuwt, gemeten in Hertz (Hz). | | Interlacing | Een techniek om de waargenomen verversingssnelheid van een beeld te verdubbelen door afwisselend alleen de even of oneven lijnen van het beeld te tonen. | | CRT (Cathode Ray Tube) | Een ouder type beeldschermtechnologie die een elektronenbundel gebruikt om fosfor op het scherm te verlichten. | | LCD (Liquid Crystal Display) | Een beeldschermtechnologie die vloeibare kristallen gebruikt om licht te moduleren en beelden te creëren. | | LED (Light Emitting Diode) | Een halfgeleidercomponent die licht uitzendt wanneer er elektrische stroom doorheen gaat; gebruikt als achtergrondverlichting voor LCD-schermen of als zelfstandige pixels in schermen. | | OLED (Organic Light Emitting Diode) | Een type beeldschermtechnologie waarbij organische materialen licht uitzenden wanneer er een elektrische stroom doorheen gaat, wat resulteert in betere contrasten en diepere zwarttinten. |