Paragraaf 4 weerstand

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

0

Wet van ohm geldt alleen bij ohmse weerstanden

(uitleg ohmse weerstand volgende dia)

ohmse weerstand

Een ohmse weerstand is een weerstand waar de weerstand niet van veranderd.  Bij een ohmse weerstand is de weerstand constant. Een voorbeeld van een ohmse weerstand is een vaste weerstand, zie afbeelding hieronder. (Een NTC, PTC, variabele weerstand en LDR behoren dus NIET tot de catagorie ohmse weerstanden.) 

Welke van de twee weerstanden (metaal x of constantaandraad) is een ohmse weerstand? Leg uit hoe he aan je antwoord komt.

Elektrische schakelingen

Doel deze les

Rekenen aan:

• serie schakelingen
  
• parallel schakelingen 
  
• gecombineerde schakelingen
  

weerstand serie en parallel

Weerstand 1 is 167 ohm. Weerstand 2 is 764 ohm. Bereken Rt.

R1 is 125ohm, R2 is 333 ohm en R3 is 270 ohm. Bereken Rv in ohm.

Wat is er constant bij een serieschakeling?

1. De stroomsterkte
2. De spanning
3. De weerstand
4. Geen van deze antwoorden is juist

Wat is er constant bij een parallelschakeling?

1. De stroomsterkte
2. De spanning
3. De weerstand
4. Geen van deze antwoorden is juist

De lampjes zijn identiek. Hoe groot is de spanning over het bovenste lampje?

1. 3V
2. 6V
3. 12V
4. Dat kun je niet zeggen

Het linker lampje krijgt een spanning van 4V. Hoe groot is de spanning over het rechter lampje?

1. 2V
2. 4V
3. 6V
4. Kun je niet zeggen

Hoe groot is de stroomsterkte die stroommeter 3 meet in ampère?

Bereken (Rt,R3 en) U3 in volt.

Bereken (U2, UT, U1 en) R1 in ohm.

weerstanden in combinatieschakelingen

Rt = R1 + R2 + R3

1/Rv = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

R1 en R2 staan serie, dus: R12 = R1 + R2

R3 en R4 staan serie, dus: R34 = R3 + R4

R12 en R34 staan parallel, dus: 1/Rv = 1/R12 + 1/R34

R1 en R2 staan parallel, dus: 1/R12 = 1/R1 + 1/R2

Daarna staan R12, R3 en R4 serie, dus: Rt = R12 + R3 + R4

paragraaf 4 weerstand

wetenschapsschool

Bij serie verdeeld de spanning zich over alle weerstandjes, vandaar de gekleurde ovalen. 

Bij parallel is de spanning constant, dus R3 en R4 (staan parallel) krijgen dezelfde spanning.

Spanningsbron:                                    

UT = 5V                                  

NTC:

 T = 20 graden —> aflezen R = 0,59kohm = 590ohm

LED:

U = 1mA ( = 0,001A)  —> aflezen U —> 1,5V

Zet deze gegevens in de tekening bij de som!

Bedenk dat je de volgende route kunt “lopen” als elektron. Van de spanningsbron naar de NTC, vervolgens naar de LED en weer terug naar de batterij. (Ga dit na!) je krijgt van de spanningsbron 5V aan energie mee die je moet verdelen voordat je “leeg” terug kunt gaan naar de batterij. De LED krijgt 1,5V van de 5V, dus blijft er (5-1,5=) 3,5V over om aan de NTC af te geven. Wanneer je de andere route zou kiezen als elektron, dan moet je de 5V ook weer verdelen, maar nu  over de NTC en de vaste weerstand. Wanneer de NTC 3,5V krijgt, dan blijft er voor de vaste weerstand (5-3,5=) 1,5V over.

Op de vorige pagina bleek dat de NTC 3,5V kreeg en de vaste weerstand 1,5V.

NTC:

U = 3,5V

R = 590ohm

I = ? A

I = U / R = 3,5 / 590 = 0,0059A 

(dit is I totaal, want de stroom is hier nog niet opgesplitst!)

De totale stroomsterkte verdeelt zich over twee takken (boven vaste weerstand en onder de LED). Van de 0,0059A gaat 0,001 naar onder. Voor boven blijft dus (0,0059-0,001 =) 0,0049A over.

De vaste weerstand:

U = 1,5V

I = 0,0049A

R = ? Ohm

R = U / I = 1,5 / 0,0049 = 306,12... = 3 x 10^2 ohm

UT = 12V op de route kom je twee lampjes tegen (in serie verdeelt U zich), dus ieder lampje krijgt 12/2=6,0V (de lampjes zijn immers identiek)

De stroomsterkte is in een serie schakeling overal gelijk, dus 0,3A

Per lampje:

U = 6,0V

I = 0,3A

R = ? Ohm

R = U/I = 6,0/0,3 = 20 ohm

Wanneer je de lampjes anders schakelt, dan heb je nog steeds hetzelfde lampje. De weerstand van het lampje is dus onveranderd. Ook is de spanningsbron nog hetzelfde. UT blijft dus ook gelijk!

extra uitleg les 2