nsk13 H5.5 Serie en parallel

H5.5 Serie en parallel
1 / 22
next
Slide 1: Slide
NatuurkundeMiddelbare schoolvmbo gLeerjaar 3

This lesson contains 22 slides, with text slides.

Items in this lesson

H5.5 Serie en parallel

Slide 1 - Slide

H5 Elekticiteit

wk 9:   H5.1-5.2 Elektrische apparaten
wk 10:  H5.3       Spanning en stroomsterkte
wk 11:  H5.4       Weerstanden
wk 12   H5.5       Serie en Parallel
wk 13:  27 mrt    Schoolexamen H5 (nsk13)

Slide 2 - Slide

Vandaag
Formules H5.2 en H5.3 en 2 opgaven boek

Herhaling H5.4 Weerstanden + H5.5 Serie- en parallel

Slide 3 - Slide

Energie en vermogen
Twee eenheden van ENERGIE 
  • Natuurkunde       => Energie in Joule [J]
  • Energiebedrijven => Energie in Kilo-Watt-hour [kWh]

ENERGIE = VERMOGEN x TIJD
  • E in [J]      => P in [W]   en t in [s]
  • E in [kWh] => P in [kW] en t in [h]


Slide 4 - Slide

opg. 21 p. 109
Om een liter water uit de kraan aan de kook te brengen, is gemiddeld 360 kJ energie nodig. 
De waterkoker heeft een vermogen van 1800 W. 
Bereken hoelang het duurt voordat je met deze waterkoker 1,5 liter aan de kook hebt.
 (bereken eerst hoeveel tijd het kost om 1 liter water te koken)
Gegevens:
  • E = 360 kJ = 360 000 J (1 liter)
  • P = 1800 W
Gevraagd:
  • t = ? sec.  van 1,5 liter water
Formule:
  • E = P x t  ;  t = E : P
Uitwerking:
t = 360 000 : 1800 = 200 s (1 liter)
Antwoord:
=> 0,5 liter is 200 : 2 =100 s
=> 1,5 liter is 100 x 3 = 300 s 

Slide 5 - Slide

P = U x I
P = vermogen             in watt (W)
U = spanning              in volt (V)
I = stroomsterkte      in ampère (A)

  • De batterij heeft een spanning van 6 V                                                                       en een stroomsterkte van 2 A. Hoe groot                                                                         is het het vermogen van dit lampje?




De hoeveelheid elektrische energie die een apparaat per seconde verbruikt
Een maat voor de hoeveelheid elektrische energie die de stroom met zich mee draagt. De eenheid van spanning is volt (V)

Slide 6 - Slide

Capaciteit
Capaciteit = stroomsterkte x tijd

Grootheid
Symbool
Eenheid
Afkorting
Capaciteit
C
Ampère-uur
Ah
Tijd
t
Uur
h
Stroomsterkte 
Ampère 
A
C = I x t

Slide 7 - Slide

opg. 23 p. 118
Lees de specificaties bij de muziekspeler:
De specificaties:
* 64 GB-geheugen
* Werkt op één oplaadbare ingebouwde Li-polymeerbatterij van 3,7 V, 500 mAh, gedurende 20 uur
* oplaadtijd: 70 min
Bereken het elektrisch vermogen van deze muziekspeler?
Gegevens/gevraagd:
  • U = 3,7 V 
  • C = 500 mAh = 0,500 Ah
  • tdraaien = 20 h
  • topladen = 70 min
  • P = ? W  (eerst "I" berekenen)
Formule:
  • P = U x I
  • C = I x t  => I = C : t
Uitwerking/antwoord:
I = C : t = 0,5 : 20 =  0,025 A
P = U x I = 3,7 x 0,025 = 0,09 W
Het vermogen is dus 0,09 W
(let op: oplaadtijd zegt niks over vermogen)

Slide 8 - Slide

De wet van Ohm
U = I x R

Hoe hoger de spanning, hoe groter de stroomsterkte. 

Hoe groter de weerstand, hoe lager de stroomsterkte. 



Slide 9 - Slide

P = U x I
P = vermogen             in watt (W)
U = spanning              in volt (V)
I = stroomsterkte      in ampère (A)

  • De batterij heeft een spanning van 6 V                                                                       en een stroomsterkte van 2 A. Hoe groot                                                                         is het het vermogen van dit lampje?




De hoeveelheid elektrische energie die een apparaat per seconde verbruikt
Een maat voor de hoeveelheid elektrische energie die de stroom met zich mee draagt. De eenheid van spanning is volt (V)

Slide 10 - Slide

Serieschakeling
Stroomsterkte:
  • Stroomsterkte overal gelijk
  • Itot = I1 = I2 = I3

spanning:
  • Spanning verdeeld zich
  • Utot = U1 + U2 + U3

Weerstand:
  • Totale weerstand (vervangingsweerstand) tel je bij elkaar op
  • Rv = R1 + R2 + R3
  • Bepaal altijd eerst Rv en daarna I  

Slide 11 - Slide

Parallelschakeling
Stroomsterkte:
  • stroomsterkte verdeelt zich over de stroomkringen
  • Itot = I1 + I2 + I3

spanning:
  • Spanning is gelijk per stroomkring
  • Utot = U1 = U2 = U3

Weerstand:
  • de vervangingsweerstand kun je niet zomaar bij elkaar optellen
  • 1/Rv = 1/R1 + 1/R2 + ... 
  • Of bij 2 weerstanden: Rv = (R1 x R2) : (R1 + R2

Slide 12 - Slide

Gemengde schakeling
1. Wat is de stroomsterkte in de bovenste twee lampjes
  • 8 A (10 - 2 = 8 A)

De totale spanning is 12 volt; 

2. Wat is de spanning in het onderste lampje 
  • 12 V (onderste lampje)
3. En van de bovenste twee?
  • 6 V (ieder 6 V bovenste lampje)

Slide 13 - Slide

Vervanginsweerstand

Vervangingsweerstand = De TOTALE weerstand


In serie:

  • Rv = R1 + R2 + R2 + ....

In Parallelschakeling:

  • 1/Rv = 1/R1 + 1/R2 + ...  (boek)
  • Rv = (R1 x R2) : (R1 + R2)   


20 Ω
20 Ω
5 Ω
5 Ω

Slide 14 - Slide

Vervanginsweerstand

Stel F1 = 20 Ω  en F2 = 5 Ω => wat is Rv bij serie?

Formule Rv,serie = 
  • Rv = R1 + R2 = 20 + 5 = 25 Ω

Stel F1 = 20 Ω en F2 = 5 Ω => wat is Rv bij parallel?
Formule Rv,par. = 
  • Rv,par =  (R1 x R2) : R1 + R2) = 
  • Rv,par = (20 x 5) : (20+5) = 100 : 25 = 4 Ω

  • 1/Rv = 1/R1 + 1/R2 = 1/20 + 1/5 = 1/4 = 0,25
  • Rv = 1 : 0,25 = 4 Ω


20 Ω
20 Ω
5 Ω
5 Ω

Slide 15 - Slide

Rekenen Formules H5
Kosten E = E x kWh-prijs
E = P x t
P = U x I
C = I x t
U = I x R 
Rv,serie = R1 + R2 + ..
Rv,par = (R1 x R2) : (R1 + R2) 
kWh-prijs =  € 0,25
E = Energie         [J]   of [kWh]
P = Vermogen     [W]  of [kW]
t = Tijd                 [s]   of [h]
U = Spanning      [V]
I = Stroomsterkte [A]
C = capaciteit       [Ah] (t in uur!)
R = Weerstand    [Ω]
Rv = vervangingsweerstand [Ω]

Slide 16 - Slide

En nu aan de slag...
Klaar:
Lees H5.4 van het leerboek goed door (p. 130 - beheersen)
Maak opgaven 13 t/m 20 (p. 115 - Beheersen)

Slide 17 - Slide

Serieschakeling
Stroomsterkte:
  • Stroomsterkte overal gelijk
  • Itot = I1 = I2 = I3

spanning:
  • Spanning verdeeld zich
  • Utot = U1 + U2 + U3

Weerstand:
  • Totale weerstand (vervangingsweerstand) tel je bij elkaar op
  • Rv = R1 + R2 + R3
  • Bepaal altijd eerst Rv en daarna I  

Slide 18 - Slide

Parallelschakeling
Stroomsterkte:
  • stroomsterkte verdeelt zich over de stroomkringen
  • Itot = I1 + I2 + I3

spanning:
  • Spanning is gelijk per stroomkring
  • Utot = U1 = U2 = U3

Weerstand:
  • de vervangingsweerstand kun je niet zomaar bij elkaar optellen
  • 1/Rv = 1/R1 + 1/R2 + ... 
  • Of bij 2 weerstanden: Rv = (R1 x R2) : (R1 + R2

Slide 19 - Slide

Vandaag
  • Practicum Proef 3 + Proef 4

  • Korte instructie H12.4 (rest zelfstudie!)
 

  • vragen over H12


Slide 20 - Slide

Practicum Proef 3 + Proef 4
Proef 3: de vervangingsweerstand v/e serieschakeling
Proef 4: De vervangingsweerstand v/e parallelschakeling
Lees beide practicums goed door.

Formule:
U = I x R  <=>  R = U : I
Zoek de formule op voor Rv voor serie- en parallelschakeling!

Slide 21 - Slide

Vandaag
  • Practicum Proef 3 + Proef 4

  • Zelfstudie: alles af van H12!
 

  • vragen over H12


Slide 22 - Slide