1e kw Wo4.3.5 Les 1

• ICT
• Tertiary Education

Wo4 Les 1

• Totaal weerstand berekenen in serie en parallelschakelingen
  .
• Hoe stroom en spanning in een schakeling werkt
  .
• De wet van ohm gebruiken.
  

Vermogen en Energie

Veel apparaten gebruiken Energie

Het verbruik hiervan meten we in Watt

Wat is dat Watt?

0

Vermogen

Hoeveel elektrische energie een apparaat per seconde verbruikt, noem je het vermogen. De afkorting voor vermogen is de hoofdletter P van het Engelse woord voor vermogen, power. Een eenheid van vermogen is de watt

(W). 

Vermogen - typeplaatje

Een boormachine van 300 watt zal niet zo makkelijk een gat boren als een boormachine van 800 watt. 

Apparaten met een hoger vermogen kunnen meer.

Meer vermogen meer gebruik van elektrische energie. 

Hoe groter het vermogen van een apparaat, hoe meer het apparaat kost om het te gebruiken.

Een typeplaatje vind je vaak achterop of onderop een elektrisch apparaat.Op het typeplaatje vind je het vermogen van een apparaat.

Energie verbruik

Vermogen

2

1

Stroomkring

1

2

3

Stroomkring

1

2

3

Spanningsbronnen- batterij

1

2

3

Spanningsbronnen (batterij - accu)

1

Spanningsbronnen (batterij - accu)

1

Chemische spanningsbron

1

Spanningsbronnen (dynamo/generator)

1

Spanningsbronnen- zonnecel

1

Spanning

1

2

3

4

5

Spanning

1

2

3

Voltmeter

1

2

3

Voltmeter aansluiten

1

2

Batterijen in serie schakelen

1

2

3

4

5

6

Verschil tussen parallel en serie schakeling

Serieschakeling

1

Stroom is overal gelijk.<div>Spanning is verdeelt over de lampjes</div>

Parallelschakeling

1

Spanning is overal gelijk.<div>Stroom is verdeelt over de lampjes</div>

Schakeling

1

2

Wet van Ohm

$$U=I.R$$

Serieschakeling 

De spanning  verdeelt 

zich over de 

verschillende weerstandjes.

$$U_{tot}=U_1+U_2+U_3+...$$

$$I_{tot}=I_1=I_2=I_3=...$$

Weerstanden in serie

Vervangings-weerstand

Als je meer weerstanden in serie schakelt, wordt de weerstand steeds groter. 

$$R_{tot}=R_1+R_2+R_3+...$$

Voorbeeld  

$$U_1=I\cdot R_1$$

$$U_2=I\cdot R_2$$

$$U_3=I\cdot R_3$$

$$U_{tot}=U_1+U_2+U_3$$

Voorbeeld  

$$R_{tot}=R_1+R_2+R_3$$

$$R_{tot}=600\Omega$$

$$U_{tot}=I_{tot}.R_{tot}=12V$$

$$I_{tot}=\frac{12}{600}=0,02A$$

$$U_1=I_{tot}.R_1=0,02.100=2V$$

$$U_2=I_{tot}.R_2=0,02.200=4V$$

2

3

4

5

1

$$U_3=I_{tot}.R_2=0,02.300=6V$$

6

Parallelschakeling 

De stroom verdeelt 

zich over de 

verschillende takken.

$$I_{tot}=I_1+I_2+I_3+...$$

$$U_{tot}=U_1=U_2=U_3=...$$

Weerstanden in parallel

Vervangings-weerstand

$$\frac{1}{R_{tot}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\frac{1}{R_3}+...$$

Als je meer weerstanden in parallel schakelt, wordt de weerstand steeds kleiner.

Voorbeeld  

$$R_{tot}=\frac{1}{0,15}=6,7\Omega$$

2

3

4

5

$$\frac{1}{R_{tot}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\frac{1}{R_3}$$

$$\frac{1}{R_{tot}}=\frac{1}{20}+\frac{1}{20}+\frac{1}{20}$$

$$\frac{1}{R_{tot}}=\frac{3}{20}=0,15$$

$$U_{tot}=I_{tot}.R_{tot}=6V$$

$$I_{tot}=\frac{6}{6,7}=0,9A$$

1

Voorbeeld  

$$I_1=\frac{U_{tot}}{R_1}=\frac{6}{0,20}=0,3A$$

$$\frac{1}{R_{tot}}=\frac{1}{20}+\frac{1}{20}+\frac{1}{20}$$

$$I_{tot}=\frac{U_{tot}}{R_{tot}}=\frac{6}{6,7}=0,9A$$

$$R_{tot}=6,7\Omega$$

1

2

$$I_2=\frac{U_{tot}}{R_2}=\frac{6}{0,20}=0,3A$$

Juiste spanning voor het juiste lampje

Een lampje dat bij een spanning van

6V perfect werkt, zal bij een spanning

van 9V doorbranden.

Stel je hebt een batterij van 9V, 

maar een lampje dat geschikt is voor een 6V spanningsbron.
Hoe kun je dan toch het lampje gebruiken?
Je moet de stroom dan proberen te verlagen!

6V lampje en een 9V spanningsbron...

Dan moet je de weerstand verhogen, 

zodat je wel de 9V batterij kan gebruiken.

WANT -   Als de weerstand groter wordt, 

                  wordt de stroom kleiner.

weerstand

Meer weerstanden in serie...

Als je meer weerstanden in serie schakelt, wordt de weerstand steeds groter. Rtot = R1 + R2 + R3

Dus Rtot = 250 + 550 + 1 000 = 1 800 ohm

Je noemt dit de "totale weerstand"

 of de "vervangings-weerstand".

Stroomsterkte in een serieschakeling 

De stroomsterkte in een 

serieschakeling is overal 

evengroot...

... maar de spanning verdeelt

zich over de schakelonderdelen

Als weerstanden niet evengroot zijn ...

$$U_1=I\cdot R_1$$

$$U_2=I\cdot R_2$$

$$U_3=I\cdot R_3$$

$$R_1$$

$$R_2$$

$$R_3$$

Samenvatting:

• Weerstanden in serie tel je bij elkaar op.
  
• De stroom in een serieschakeling is overal hetzelfde.
• De spanning in een serieschakeling verdeelt zich over alle schakelonderdelen.
• Je kunt hier de wet van 

       ohm ook toepassen...

$$R=\frac{U}{I}$$

Wat is de totale weerstand van deze schakeling?

1. 9 Ohm
2. 3 Ohm
3. 12 Ohm
4. 11 Ohm

Hoe groot is de spanning over U2?

1. 3 V
2. 6 V
3. 9V
4. 12 V

Vergelijk de stroom bij A1
met de stroom bij A2.
Wat is juist?

1. A1 > A2
2. A1 = A2
3. A1 < A2
4. Dat kun je niet bepalen

Hoe groot is de spanning van spanningsbron U?

1. 3 V
2. 6 V
3. 9 V
4. 12 V

Hoe groot is de stroomsterkte in deze schakeling?

1. 2 A
2. 3A
3. 5 A
4. 1,2 A

Hoe groot is stroomsterkte in deze schakeling?

1. 7 A
2. 4 A
3. 3 A
4. 1,2 A

Bereken de weerstandswaarde van de onbekende weerstand. Deze is.......

1. 1 Ohm
2. 2 Ohm
3. 3 Ohm
4. 4 Ohm