4havo weerstandschallenge en stroom

De weerstand van een lampje
  • Als je de + pool en de - pool van een batterij met elkaar verbindt ontstaat er kortsluiting.
  • Dat komt omdat de weerstand van het stroomdraadje erg klein is.
  • Als je er een lampje op aansluit dan ontstaat er geen kortsluiting.
  • Het draad in het lampje heeft een grotere weerstand dan het koperdraad.
1 / 32
next
Slide 1: Slide
NatuurkundeMiddelbare schoolhavoLeerjaar 4

This lesson contains 32 slides, with interactive quizzes and text slides.

time-iconLesson duration is: 30 min

Items in this lesson

De weerstand van een lampje
  • Als je de + pool en de - pool van een batterij met elkaar verbindt ontstaat er kortsluiting.
  • Dat komt omdat de weerstand van het stroomdraadje erg klein is.
  • Als je er een lampje op aansluit dan ontstaat er geen kortsluiting.
  • Het draad in het lampje heeft een grotere weerstand dan het koperdraad.

Slide 1 - Slide

Slide 2 - Slide

Deze les
* kort nabespreken practicum
* wat betekent "weerstand" (2x)
* hoe bereken je de weerstand in Ohm?

* rekenen met U = I x R 

Slide 3 - Slide

Weerstand
De SI eenheid voor elektrische weerstand is Ohm. 

Het symbool hiervoor is: Ω

We zeggen dus bijvoorbeeld: 
Een weerstandje kan een weerstand hebben van 20 ohm. 

Slide 4 - Slide

Berekenen van de weerstand

Slide 5 - Slide

Weerstandschallenge
Lesdoelen:
* als een pro berekenen van de vervangingsweerstand.
* weten hoe de spanning en stroom zich verdeelt
Je kent het knopje x-1 op de rekenmachine



Slide 6 - Slide

Waarom gebruiken we weerstanden?
Als je een batterij hebt van 9 V, en je lampje kan maar 3V aan, hoe kun je dan toch het lampje laten branden?

Schakel er een weerstand voor! De stroom uit de batterij wordt minder bij meer weerstand, en de spanning wordt verdeeld over alle elementen.
(Hoe? Dat leren we vandaag)

Serieschakeling: Rv = R1 + R2                 
                                                                                                                       


Slide 7 - Slide

Wat is vervangingsweerstand?
Vervangingsweerstand => als je in plaats van alle weerstanden in je schakeling 1 weerstand met waarde Rv neerzet, loopt er precies evenveel stroom (bij gelijke spanning). Voorbeelden zijn:

Serieschakeling: Rv = R1 + R2                 Parallelschakeling: 
                                                                                                                       


Rv
R1v=R11+R12

Slide 8 - Slide

De weerstands-challenge
Bereken steeds de vervangingsweerstand Rv. 
Schrijf de berekening in je schrift. 
Klik dan het antwoord open.

We beginnen makkelijk en gaan door tot 
"is die docent wel goed bij haar hoofd ?????" 



Slide 9 - Slide


A
Deze weerstanden staan in serie
B
Deze weerstanden staan parallel

Slide 10 - Quiz

Wat is de vervangingsweerstand van de schakeling hiernaast?
A
B

Slide 11 - Quiz

Vervangingsweerstand
Bereken van de volgende schakeling de Rv


Rv=50Ω

Slide 12 - Slide


A
Deze weerstanden staan in serie geschakeld
B
Deze weerstanden staan parallel geschakeld

Slide 13 - Quiz

Hoe bereken je de vervangingsweerstand van de schakeling hiernaast?
A
B

Slide 14 - Quiz

Vervangingsweerstand
Bereken van de volgende schakeling de Rv:





KEN JE HET knopje x-1  ??  Gebruik deze (vraag de docent hoe)!
1/Rv=1/30+1/20
dus 
Rv=12Ω

Slide 15 - Slide

Vervangingsweerstand
Bereken de Rv als R1 = 100 en R2=100
Wat valt op?
1/Rv=1/100+1/100=2/100 = 1/50
dus 
Rv=50 Ohm.

Slide 16 - Slide

Vervangingsweerstand
Bereken de Rv als R1 en R2 gelijk zijn. 


1/Rv=1/R1+1/R1=2/R1
dus 
Rv=0,5 R1
De weerstand is de helft van de individuele weerstanden.

Slide 17 - Slide

Weerstand en geleiding
Schat de Rv als R1 heel veel groter is dan R2. 
Hint: neem bijvoorbeeld R1 = 1 Ohm en R2 = 1000 Ohm.
Probeer het uit met een getallenvoorbeeld zoals R1=1 en R2=1000 Ohm.
Dan zie je: 
1/Rv=1/R1+1/R2 is ongeveer 1/R1 (in het voorbeeld: waarde 0,999 Ohm)
dus Rv = R1 (ongeveer)
"de grote weerstand doet bijna niet mee"
(wat dan weer komt doordat er bijna geen stroom doorheen gaat)

Slide 18 - Slide

Vervangingsweerstand
Weet je de Rv van onderstaande schakeling nog? 





Bewaar je antwoord voor de volgende vraag!

1/Rv=1/30+1/20
dus 
Rv=12Ω

Slide 19 - Slide

Weerstand en geleiding
Bereken van de volgende schakeling de Rv:     


Doe eerst alleen het stukje dat parallel is: Rv=1/(1/30+1/20)+60 
Vervang dus de twee weerstanden die parallel zijn geschakeld door een weerstand van 60 Ohm.
Dan nieuwe Rv = 60 + 12 = 72Ω

Slide 20 - Slide

Rv bepalen in drie stappen
Bereken van de volgende schakeling de Rv:


Rv=32,7 Ω
Hint: doe eerst de hele onderste tak, die is 12 + 60 = 72 Ω

Slide 21 - Slide

Rv bepalen in drie stappen
Schat de Rv binnen 10 Ohm nauwkeurig. Bereken hem daarna in 2 significante cijfers:


Een snelle schatting toont dat de onderste tak ergens in de kΩ's zit.
Dus die doet nauwelijks mee. Rv zal dus zo'n 60Ω zijn.

Ofwel, als je narekent:  58 Ω

Slide 22 - Slide

Zet de stopwatch aan =>  
Bereken de Rv:
Kan heel snel. 
HOE SNEL LUKT DAT JOU?


20 Ohm
Onderin zie je dat R1 en R2 parallel staan aan elkaar (weerstand halveert als je twee dezelfde waarden in parallel hebt), idem voor R3 en R5. Deze twee 'blokken" van 10 en 30 Ohm staan met elkaar in serie en geven samen dus 40 ohm.  Dan heb je alleen nog een parallelschakeling met twee keer 40 Ohm,  de Rv daarvan is 20 Ohm.
stopwatch
00:00

Slide 23 - Slide

You made it!
Hoe vond je deze oefeningen?

Slide 24 - Open question

Heb je vragen over vervangingsweerstand?


Schrijf ze op en vraag het in de les. 






Slide 25 - Slide

Weerstand en stroom
In een parallelschakeling staat over beide weerstanden de bronspanning. Spanning wordt NIET verdeeld.

De stroom verdeelt zich wel, 
"lading kan twee weggetjes kiezen".


parallelschakeling
Utot=U1=U2
Itot=I1+I2
Let op bij een serieschakeling is het andersom :)

Slide 26 - Slide

Een batterij levert 10V over deze parallelschakeling.
Hoeveel stroom loopt er door R1?
Hoeveel spanning staat er over R1?
R1=20Ω,R2=30Ω
A
I=0,50 A en U= 6 V
B
I=0,50 A en U=10 V
C
I= 1,0 A en U = 6 V
D
I = 1,0 A en U = 10 V

Slide 27 - Quiz

Uitleg parallelschakeling
De spanning verdeelt zich niet, dus is overal, ook over R, 10 V.
Daarna gebruik je de wet van Ohm: I = U / R = 10 / 20 = 0,50 A. 
Gebruik mijn wet!

Slide 28 - Slide

Vervolg:




De batterij levert dus 10V, maar hoeveel stroom levert hij? Tip: bereken eerst de stroom over R1 en R2 afzonderlijk.
R1=20Ω,R2=30Ω
A
2,0 A
B
0,20 A
C
0,83 A
D
1,0 A

Slide 29 - Quiz

Uitleg
De spanning verdeelt zich niet, dus is overal, ook over R, 10 V.
 I1 = U / R1 = 10 / 20 = 0,50 A en net zo
I2 = U / R2 = 10/ 30 = 0,33 A. 
Totale stroom die de batterij levert: Itot = I1 + I2 dus
0,50+0,33=0,83 A

Slide 30 - Slide

Uitleg anders - met Rv
De spanning is 10 V.
Bereken Rv:


dus Rv = 60/5 = 12 Ohm.

Dan I = U / R = 10 / 12 = 0,83 A
vergelijk met in de vorige uitleg: 0,50+0,33=0,83 A
R1v=301+201=602+603=605

Slide 31 - Slide

Klaar. 
Lees par 5.3 en maak de opgaven (bord)

Slide 32 - Slide