4havo weerstandschallenge en stroom

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



1 / 26
suivant
Slide 1: Diapositive
NatuurkundeMiddelbare schoolhavoLeerjaar 4

Cette leçon contient 26 diapositives, avec quiz interactifs et diapositives de texte.

time-iconLa durée de la leçon est: 30 min

Éléments de cette leçon

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 1 - Diapositive

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 2 - Diapositive

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 3 - Diapositive


A
Deze weerstanden staan in serie
B
Deze weerstanden staan parallel

Slide 4 - Quiz

Wat is de vervangingsweerstand van de schakeling hiernaast?
A
B

Slide 5 - Quiz

Vervangingsweerstand
Bereken van de volgende schakeling de Rv


Rv=50Ω

Slide 6 - Diapositive


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

Slide 7 - Quiz

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

Slide 8 - 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 9 - Diapositive

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 10 - Diapositive

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 11 - Diapositive

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 12 - Diapositive

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 13 - Diapositive

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 14 - Diapositive

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 15 - Diapositive

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 16 - Diapositive

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 17 - Diapositive

You made it!
Hoe vond je deze oefeningen?

Slide 18 - Question ouverte

Heb je vragen over vervangingsweerstand?


Schrijf ze op en vraag het in de les. 






Slide 19 - Diapositive

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 20 - Diapositive

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 21 - 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 22 - Diapositive

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 23 - 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 24 - Diapositive

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 25 - Diapositive

Klaar. Huiswerk = zorg dat je dit de volgende les zelf kan! 
Dan oefenen we verder.

Slide 26 - Diapositive