Schakelingen

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 2

Lesdoelen

• Je weet het verschil tussen een parallelschakeling en serieschakeling
• Je weet hoe je de totale spanning, stroomsterkte en weerstand kan uitrekenen in de verschillende schakelingen
• Je kan het vermogen en de weerstand uitrekenen als spanning en stroomsterkte zijn gegeven

 

Serie

Serieschakeling

Cv-ketel = spanningsbron

liter = stroomsterkte

temperatuur = spanning

Serie

Serieschakeling

Stroomsterkte = overal gelijk

Spanning = bij elkaar optellen

1 lampje kapot?

Alle lampjes uit

Serie

Parallelschakeling

Cv-ketel = spanningsbron

liter = stroomsterkte

temperatuur = spanning

Serie

Parallelschakeling

Stroomsterkte = bij elkaar optellen

Spanning = overal gelijk

1 lampje kapot?

Andere lampjes branden nog

Serie

Parallelschakeling

I_totaal = I₁ + I₂ + I₃ + I_n...

U_totaal = U₁ = U₂ = U₃ = U_n...

1            2            3

P_totaal = P₁ = P₂ = P₃ = P_n...

​Rtot​​1​​=​R1​​1​​+​R2​​1​​+​R3​​1​​+​Rn...​​1​​

Vermogen en weerstand uitrekenen

P = U x I

Vermogen = Spanning x Stroomsterkte

R = U : I

Weerstand = Spanning : Stroomsterkte

Spanning = 30 V

Stroomsterkte = 0,5 A

Bereken het vermogen en de weerstand

Vermogen en weerstand berekenen

In de winter kun je een elektrische kachel op netspanning als bijverwarming gebruiken. De kachel heeft twee verwarmingsdraden (R1 en R2). Je ziet het vereenvoudigde schakelschema van deze verwarming.

De verwarmingsdraad R1 wordt ingeschakeld. Bereken het vermogen van deze verwarmingsdraad.   3 pt

• Voorbeeld uitwerking:
• R1 = 92 Ohm
• I berekenen met R = U : I -->  I = U : R
• U = 230V (overal hetzelfde in parallel, R = 92 Ohm)
• I = 230 : 92 = 2,5 A
• Vermogen uitrekenen: P = U x I met U = 230V en I = 2,5 A
• P = 230 x 2,5 = 575 W

Beide verwarmingsdraden worden ingeschakeld.

Bereken de vervangingsweerstand van de twee verwarmingsdraden.      2 pt 

• Parallel dus: 1/Rtot = 1/R1 + 1/R2
• R1 = 92 Ohm, R2 = 46 Ohm
• 1/Rtot = 1/92 + 1/46 = 0,032
• Nog omrekenen van 1/Rtot naar Rtot
• 1: 0,032 = 31 Ohm

 

                                                                                                 2 pt

• A: Parallelschakeling, dus spanning is overal even groot. 
• B: Stroomsterkte kan je berekenen R = U : I --> I = U : R
• Grotere R zorgt voor kleinere I (I= 230: 92 =2,5A en I= 230: 46= 5A)
• C: Vermogen kan je berekenen met P = U x I 
• Zie antwoord B: grotere R zorgt voor kleinere I. Een kleinere I zorgt voor een kleinere P
• P1 = 230 x 2,5 = 575W en P2 = 230 x 5 = 1150 W

 

Het energiegebruik van deze kachel hangt onder andere af van het ingeschakelde vermogen.

Noteer de grootheid die nog nodig is om het energiegebruik te berekenen.       1 pt

Energie = Vermogen x tijd

Zie Binas

• Randaarde: voor als er via de buitenkant van een apparaat stroom weg lekt, hiervoor is een extra stroomdraad ingebouwd
• Aardlekschakelaar: als er stroomverschil ontstaat
• Groepszekering: als de stroom groter dan 16A wordt
•