UITWERKINGEN EXTRA OPGAVEN SCHAKELINGEN

UITWERKINGEN EXTRA OPGAVEN SCHAKELINGEN U. Gegevens invullen: 24 0 24-0 4 V 2a R v2 R R 2. invullen gegevens: R v2 3 4 7 28 b R tot R v. invullen gegevens: 7 dus 4 A U U c R R. invullen gegevens: 3 dus U 2 V tot 4 U R 2 R. invullen gegevens: 4 dus 6 V tot 4 3 Om de weerstand te berekenen, moet je eerst weten hoeveel spanning er over de weerstand staat. Daarvoor moet je weten hoeveel spanning er over de lamp staat. U lamp I x R lamp U lamp 0,2 x 300 60 V Je weet de bronspanning en je weet hoeveel spanning er over de lamp staat. Nu kun je uitrekenen hoeveel spanning er over de weerstand staat. U lamp U R 220 60 U R U R 60 V R U R / I 60 / 0,2 800 Ω (controle: aal aal / R totaal 220 / (300800) 0,2 A) 4 Voor een serieschakeling geldt: Stroomsterkte (I) is overal gelijk óver het lampje met de grootste weerstand (R) staat de grootste spanning (U). (Dat lampje brandt het felst, omdat de spanningsbron moet daar harder pompen ) Over R2 staat dus de grootste spanning. 5 Om U R2 te berekenen moet je de stroom weten, daarvoor heb je eerst de vervangingsweerstand nodig. R tot R R 2 R 3 0 0 20 40. 20 R tot R v. invullen gegevens: 40 dus 0,5 A. U R2 R 2. invullen gegevens: 0 dus U R2 45 V 0,5 I 2 6 Eerst uitrekenen wat de spanning van de batterij is. Dit kan door de gegevens van de oude situatie in te vullen: R tot R R 2 00 300 400 U R2

R v R tot. invullen gegevens 400 dus 200 V. 0,5 In de nieuwe situatie is de spanning van de batterij nog steeds 200 V, maar R tot 500. 200 R tot R. invullen gegevens: 500 dus 0,4 A. tot 7 Het lampje mag maar 4,5 V hebben, de batterij levert 2 V. Je moet dus een weerstand in serie zetten, die het verschil ( 7,5 V) opvangt. De stroom door het lampje is 0,2 A, het is een serieschakeling dus is de stroom door de weerstand ook 0,2 A. Je weet nu de stroom en de spanning van de weerstand, dus U 7,5 R. invullen gegevens: R 37,5 I 0,2 8a 8b 8c I R U / R 32 / 8 4 A I R2 U / R 2 32 / 6 2 A (door de grootste weerstand loopt de kleinste stroom!) aal I R I R2 4 2 6 A 9a 9b 9c Spanning (U) is in elke kring hetzelfde, dus 40 V De stroommeter staat in de stroomkring van het lampje en geeft dus de stroom aan door het lampje. Om de totale stroom te kunnen berekenen, moet je de totale weerstand uitrekenen. /R totaal /R /R 2 /R totaal /20 /40 /R totaal 3/40 R totaal 40/3 3,3 Ω aal aal / R totaal aal 40 / 3,3 3,0 A (Je kunt ook de stroom door R berekenen (I U/R I 40 / 20 2A) en dan de totale stroom berekenen door de stroom door de afzonderlijke kringen bij elkaar op te tellen.) 80 0 R 2. invullen gegevens: 0 dus I 2 8 A. I 2 I 2

I I 2 0 I 8 dus I 2 A. Nu weet je van R 2 de spanning en de stroom, dus kun je de weerstand uitrekenen: U 80 R. invullen gegevens: R 40 I 2 De Ampèremeter meet in deze schakeling de totale stroom Je weet al de totale spanning, dus als je ook nog de totale weerstand uitrekent kun je de stroom uitrekenen. gegevens invulllen: R tot R R 2 0,25, dus R tot 4. R tot 6 2 24 R tot. invullen gegevens: 4 dus 6 A 2) a) Parallelstuk : gegevens invulllen: R v2,3 R 2 R 3 0,4, dus R v2,3 2,5. R v2,3 5 5 b) R vtot R v2,3 R 2,5 5 7,5 5 c) R tot R. invullen gegevens 7,5 dus 2 A. tot d) nu de spanning over de linkerweerstand: U U R. invullen gegevens 5 dus U 0 V I 2 spanning over parallelstuk: U U par dus 5 0 Upar U par 5 V stroom in P is de stroom door de bovenste weerstand: 5 R 2 R. invullen gegevens 5 dus I 2 A. 2 I 2

3a Parallelstuk dus gegevens invulllen: R v2,3 R 2 R 3 0,5, dus R v2,3 2. R v2,3 3 6 b R vtot R v2,3 R 2 8 0 30 c R tot R. invullen gegevens 0 dus 3 A. tot U d R. invullen gegevens 8 dus U 24 V I 3 e U U BC dus 30 24 U BC U BC 6 V f g parallelstuk, dus U BC 6 V 6 R 2 R. invullen gegevens 3 dus I 2 2 A. 2 I 2 zelfde manier als bij f, I 3 A h I 2 I 3 2 3 A, is ook (zie uitkomst van vraag c) 4 De bovenste tak is een serieschakeling, dus de totale weerstand van die tak is: Rv R R 3 4 2 6 De spanning over het bovenste stuk kun je ook uitrekenen: U bov U bov R bov. invullen gegevens: 6 dus U bov 24 V. I bov 4 maar dan is de spanning over de onderste tak ook 24 V. U ond 24 R ond.invullen gegevens R ond dus R ond 2. I ond 2

R ond R 2 R 4 dus 2 6 R 4 dus R 4 6 5a Parallelstuk dus gegevens invulllen: R v2,3 R 2 R 3 0,25, dus R v2,3 4. R v2,3 6 2 b R vtot R v2,3 R 4 8 2 2 c R tot R. invullen gegevens 2 dus A. tot d Om de stroom door de weerstanden uit te rekenen heb je de spanning over die weerstanden nodig. Je weet de spanning van de batterij, dus als je de spanning over R uitrekent, kun je daarna de spanning over het parallelle stuk uitrekenen: U U R. invullen gegevens 8 dus U 8 V I U Upar dus 2 8 Upar Upar 4 V U 3 4 R 2 R. invullen gegevens 6 dus I 2 0,67 A. 2 I 2 op dezelfde manier vind je voor I 3 0,33 A e zie d): U par 4V 6a We gaan eerst de weerstand van het parallelstuk uitrekenen: gegevens invullen: R vlm R L R M 0,467, dus R vlm 2,4 R vlm 6 4 R tot R vlm R R 2,4 5,6 8

nu kunnen we de totale stroom uitrekenen: 36 R tot R. invullen gegevens 8 dus 2 A. tot b Eerst spanning over de weerstand uitrekenen: U U R. invullen gegevens 5,6 dus U 3,2 V I 2 dan spanning over parallelstuk: U U par dus 36 3,2 U par U par 4,8 V nu stroom door lampje L U L 4,8 R L R. invullen gegevens 6 dus I L 0,8 A. L I L zelfde manier voor lampje M I M,2 A c uitproberen: Als lampje L doorbrandt is de stroom door L A. De spanning over L is dan: U L R L R. invullen gegevens 6 dus U L 6 V. v R v I L Maar dan is de spanning over M hetzelfde, dus ook 6 V. Reken je op dezelfde manier de stroom door L uit bij 6 V dan is de stroom,5 A. Dit lampje brandt pas door bij 2 A. Dus lampje L brandt als eerste door. U L d Op het moment van doorbranden is de stroom door M A en door L,5 A (zie boven). Dus de totale stroom is,5 2,5 A e U par 6 V,(zie c)) dus: U R U par invullen: 36 U R 6 U R 30 V. f U R R R. invullen gegevens 30 dus R 2 I R 2,5 Doordat L doorgebrand is, is er een serieschakeling ontstaan van M en R. De totale weerstand kun je uitrekenen: R v R R M 2 4 6. De stroom wordt nu: U R 36 R tot. invullen gegevens: 6 dus 2,3 A Maar dat betekent dat de stroom door M groter is dan 2 A, dus brandt M ook door!