Elektrische schakelingen Onderwerpen: - Stroomsterkte en spanning bij parallel- en serieschakeling - Verangingsweerstand bij parallelschakeling. - Verangingsweerstand bij serieschakeling.. Stroom en spanning bij serie- en parallelschakeling Vergelijking tussen waterstroom en elektrische stroom 06 Elektrische schakelingen 05 Veroort Boeken
Pomp en waterstroom De pompdruk eroorzaakt stroming Plaatje met gat geeft weerstand, bij een kleiner gat is de aantal liter per seconde door de leiding groter. Bij 3 gaten is de hoeeelheid water per seconde 3x zo groot, de weerstand is 3x zo klein. Je ook een plaatje nemen met een gat dat 3x zo groot is. Als je twee plaatjes met gat achter elkaar plaatst wordt de druk erdeeld oer de twee plaatjes. eder plaatje krijgt nu de helft an de pompdruk en de hoeeelheid water per seconde wordt x zo klein. Je kunt ook plaatje nemen met een gat dat x zo klein is. Spanningsbron en elektrische stroom De spaninning an de accu eroorzaakt stroom. Door een weerstand = 6 Ω gaat een stroom an A ( = ). De positiee stroom gaat an + naar doordat de elektronen an naar + gaan. Door drie weerstanden an 6 Ω gaat een stroom an 6 A. n plaats an 3 weerstanden parallel kun je ook ook weerstand nemen an Ω, de zogenaamde erangingsweerstand. Door twee weerstanden an 6 Ω achter elkaar te zetten wordt de spanning erdeeld en krijgt iedere weerstand 6 V. De stroomsterkte door beide weerstanden an 6 Ω is A. n plaats an 3 weerstanden parallel kun je ook ook weerstand nemen an Ω, de zogenaamde erangingsweerstand Opgae. We hebben een leiding met daarin een plaatje K met een gat met opperlakte A. Een pomp leert een druk P waardoor er een waterstroom is 0 liter water per minuut. Maak bij iedere beschreen situatie een schetsje. a) Het plaatje K wordt erangen door een plaatje Q met een opperlak an 4A. Hoe groot is nu de waterstroom in L/min en waarom? b) Er worden nu 4 plaatjes Q achter elkaar in de leiding geplaatst. Hoe groot is nu de waterstroom en waarom? c) Je plaatst nu plaatje K achter plaatje Q. Hoe groot zal de waterstroom nu zijn? d) Je plaatst nu een plaatje V met 6 gaatjes met opperlak A achter plaatje Q. Hoe groot is de druk oer plaatje Q uitgedrukt in P. Opgae. Je hebt een aantal weerstanden an 0 Ω en een spanning an 0 V. Maak bij iedere beschreen situatie een schetsje en gebruik geen formules oor de erangingsweerstand. a) Hoe groot is de stroomsterkte door weerstand an 0 Ω? b) Hoe groot is de totale stroomsterkte als je 5 weerstanden parallel schakelt? c) Hoe groot is de erangingsweerstand? d) Hoe groot is de stroomsterkte als je 5 weerstanden in serie schakelt? e) Hoe groot is de spanning oer elke weerstand als je 5 weerstanden in serie schakelt? 07 Elektrische schakelingen 05 Veroort Boeken
08 Elektrische schakelingen 05 Veroort Boeken We kunnen uit het oorgaande enkele conclusies trekken. Bij een parallelschakeling is de spanning oer de weerstanden hetzelfde en wordt de stroom erdeeld oer de weerstanden. Door de grootste weerstand loopt de kleinste stroom. Bij een serieschakeling is de stroom door de weerstanden hetzelfde en wordt de spanning erdeeld oer de weerstanden. Oer de grootste weerstand staat de grootste spanning. Spanning oer is spanning oer. Stroomsterkte is het grootst door de kleinste weerstand Stroomsterkte door en is hetzelfde. Spanning is het grootst oerde grootste weerstand
Voorbeeld Gegeen: 0; 0; 3 30; V Bereken,, 3 en 3 3, A 0, 0,6 0,4, A of 0 30 0,6 A 0,4 A 3 0 0, 5,5 30 0,83 0,83 5,5 Opgae.3 Een weerstand an 0 Ω is in serie geschakeld met een weerstand 30 Ω. De totale spanning oer beide weerstanden is 4 V. Bereken de spanning oer iedere weerstand. Opgae.4 Een weerstand an 0 Ω is parallel geschakeld met een weerstand 30 Ω. De spanning oer beide weerstanden is 4 V. Bereken de erangingsweerstand en de totale stroomsterkte. Opgae.5 Bepaal de erangingsweerstand an bijgaande schakeling Alle weerstanden hebben een waarde an 0 Ω. 09 Elektrische schakelingen 05 Veroort Boeken
Opgae.6 Bereken de erangingsweerstand an 4 weerstanden an 0 Ω die in serie geschakeld zijn. Opgae.7 Bereken de erangingsweerstand an 4 weerstanden an 0 Ω die parallel geschakeld zijn. Opgae.8 Een weerstand an 5 Ω is parallel geschakeld met een weerstand an 0 kω. Geef zonder berekening een schatting an de erangingsweerstand. Opgae.9 Een weerstand an 5 Ω is in serie geschakeld met een weerstand an 0 kω. Geef zonder berekening een schatting an de erangingsweerstand. e6 Opgae.0 Bouw de olgende schakeling met simulatie en controleer het antwoord an de olgende ragen a) Bereken met de metingen in de afbeelding. b) Bereken met de formule oor de erangingsweerstand en controleer het antwoord. Verander de onderste weerstand zodat de erangingsweerstand gelijk is aan 8 Ω. c) Bereken de stroom door de onderste weerstand. d) Geef de richting aan an de stroomsterkte. 0 Elektrische schakelingen 05 Veroort Boeken
e6 Opgae. Bouw de olgende schakeling met simulatie en controleer het antwoord an de olgende ragen. B A a) Waarom is de gemeten spanning negatief? b) Bereken de spanning an de batterij en controleer in de simulatie. c) Bereken de spanning oer de rechter weerstand en controleer met de simulatie. d) n welke richting stromen de elektronen? e) Verander de waarde an de rechter weerstand zodat de spanning oer de linker weerstand gelijk is aan 5,00 V. Welke waarde krijgt de rechter weerstand? Aan welke kant an de linker weerstand is de spanning postief? f) Bepaal de spanning in punt B als punt A aan de 0-olt (aarde) aangesloten wordt? Elektrische schakelingen 05 Veroort Boeken
Samenatting hoofdstuk S Wat kun je zeggen oer stroom en spanning bij een parallelschakeling? S Wat kun je zeggen oer stroom en spanning bij een serieschakeling? S3 Leid een formule af oor de erangingsweerstand bij een parallelschakeling. S4 Leid een formule af oor de erangingsweerstand bij een serieschakeling. Elektrische schakelingen 05 Veroort Boeken