Les 5 Serieschakeling

• Elektrotechniek
• MBO
• Studiejaar 3

Leerdoelen deel 1 les 3. Serieschakeling

• kenmerken noemen van een serieschakeling mbt spanning, stroom en weerstand
  
• praktische toepassingen van een serieschakeling noemen
  
• stroom, deelspanningen en vervangingsweerstanden van een serieschakeling berekenen

Leerdoelen deel 2 les 3. Serieschakeling

• omschrijven wat een potentiometerschakeling is en praktische toepassingen noemen
  
• berekeningen uitvoeren met potentiometerschakelingen
  
• berekeningen met voorschakelweerstanden uitvoeren 

Serieschakeling

• Belangrijk !!!
• in een serieschakeling is de stroomsterkte overal hetzelfde
• in een serieschakeling is de totale spanning gelijk aan de som van de deelspanningen
•  in een serieschakeling is de totale weerstand gelijk aan de som van de deelweerstanden

opdr. 1. Serieschakeling

Gegeven: twee weerstanden zijn in serie geschakeld, R1 = 1000 Ohm, R2 = 1500 Ohm. er vloeit een stroom van 20 mA door de weerstanden.

Gevraagd: Bereken U1, U2 en Utot.
Oplossing: 

opdr. 1. Serieschakeling

Gegeven: twee weerstanden zijn in serie geschakeld, R1 = 1000 Ohm, R2 = 1500 Ohm. er vloeit een stroom van 20 mA door de weerstanden.

Gevraagd: Bereken U1, U2 en Utot.
Oplossing: U1 = I . R1 = 1000 . 20mA = 20V

U2 = I . R2 = 1500 . 20mA = 30V

Utot = U1 + U2 = 20V + 30 V = 50V

opdr. 2. Serieschakeling

Gegeven: drie weerstanden zijn in serie geschakeld, R1 = 6 Ohm, R2 = 14 Ohm, R3 = 4 Ohm. De deelspanning U2 over R2 = 7V

Gevraagd: Teken het schema en bereken I, U1, U3 en Utot.
Oplossing: 

opdr. 2. Serieschakeling

Gegeven: drie weerstanden zijn in serie geschakeld, R1 = 6 Ohm, R2 = 14 Ohm, R3 = 4 Ohm. De deelspanning U2 over R2 = 7V

Gevraagd: Teken het schema en bereken I, U1, U3 en Utot.
Oplossing: I = U2 / R2 = 7 / 14 = 0,5A

U1 = I . R1 = 0,5 . 6 = 3V

U3 = I . R3 = 0,5 . 4 = 2 V

Utot = U1 + U2 + U3 = 3 + 7 + 2 = 12V

Deelweerstanden berekenen

Als de spanning (deelspanning) over een weerstand en de stroom door de weerstand bekend zijn, dan kunnen we met de wet van Ohm de weerstandswaarde berekenen

Spanningverlies in een kring

• Er kan spanningverlies (Uv) in een kring optreden als de leidingen lang zijn en gemaakt zijn van een materiaal met een bepaalde weerstand.
• de weerstand is afhankelijk van het gekozen materiaal en de dikte van de leiding (hou er rekening mee dat er een heen en een teruggaande leiding is)

opdr. 1. Berekenen van de totale weerstand

Gegeven: Rtot = 81k Ohm, R1 = 22K Ohm, R3 = 47 K Ohm

Gevraagd: R2

Oplossing:

opdr. 1. Berekenen van de totale weerstand

Gegeven: Rtot = 81k Ohm, R1 = 22K Ohm, R3 = 47 K Ohm

Gevraagd: R2

Oplossing: Rtot = R1 + R2 + R3

R2 = Rtot - R1 - R3 = 81K - 22K- 47K = 12K Ohm

Onderbreking in de serieschakeling

Belangrijk!

• Is in een serieschakeling ergens in het circuit een onderbreking, dan staat over deze onderbreking de volle voedingsspanning

Bijzondere serieschakelingen

Elke weerstand kunnen we voorstellen als een serieschakeling van weerstanden. bijvoorbeeld een weerstand van 10 Ohm 

kan bestaan uit, 2 weerstanden van 5 Ohm in serie, 5 weerstanden van 2 Ohm in serie of 10 weerstanden van 1 Ohm in serie enz. 

Bijzondere serieschakelingen

• Een potentiometer is een weerstand die je kan verdelen in twee weerstanden die in serie zijn geschakeld 
• Door een schuifcontact  (C) kan je de totale weerstand splitsen in twee weerstanden

Voorschakelweerstand

Als de voedingsspanning te hoog is voor bepaalde apparaten, dan is het mogelijk de apparaten toch geschikt te maken door een weerstand in serie te zetten.

opdr. 1. voorschakelweerstand

Gegeven: je wilt een boormachine van 230 v, 3A aansluiten op 410V

Gevraagd: hoe groot moet de voorschakelweerstand zijn

Oplossing: 

opdr. 1. voorschakelweerstand

Gegeven: je wilt een boormachine van 230 v, 3A aansluiten op 410V

Gevraagd: hoe groot moet de voorschakelweerstand zijn

Oplossing: Rtot is U / I = 410V / 3 A = 136,66 Ohm, R boormachine is 230 / 3A = 76,66 Ohm

de voorschakelweerstand is dan Rtot - Rboormachine = 136,66 - 76,66 = 60 Ohm             

Samenvatting

• De stroom in een serieschakeling is overal gelijk
  
• De som van de deelspanningen is de totaalspanning
  
• De totaalweerstand is de som van de deelweerstanden
  
• Als er in een serieschakeling een onderbreking zit vloeit er geen stroom, en staat over de onderbreking de volledige spanning.
  
• Een Potmeter kunnen we zien als een serieschakeling van weerstanden