4mavo weerstandschallenge

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

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

De weerstands-challenge

Bereken van de volgende schakelingen 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 ?????" 

Vervangingsweerstand

Bereken van de volgende schakeling de R_v

Rv=50Ω

Vervangingsweerstand

Bereken van de volgende schakeling de R_v:

Rv=R1+R2

Vervangingsweerstand

Bereken van de volgende schakeling de R_v:

KEN JE HET knopje x-1  ??

1/Rv=1/30+1/20

dus 

Rv=12Ω

Parallelschakeling

Geef de formule voor het berekenen van R_v:

1/Rv=1/R1+1/R2

dus 

Rv=1/(1/R1+1/R2)

Vervangingsweerstand

Bereken de R_v als R1 en R2 gelijk zijn. Wat valt je op?

1/Rv=1/R1+1/R1=2/R1

dus 

Rv=0,5 R1

De weerstand is de helft van de individuele weerstanden.

Weerstand en stroom

Wat wordt de stroom in de boventak en in de ondertak?

Neem aan dat overal U = 100 Volt.

Mavo4: kijk op blz 175!

I1 x R1=U en I2 x R2=U  want U is in beide takken hetzelfde.

Invullen:

20 x I1 = U en 30 x I2 = U oftewel

20 x I1 = 30 x I2 

Dus I1 = (30/20) x I2 = 1,5 x I2. 

I1 is het grootste, meeste stroom door de tak met lagere weerstand.

Gebruik mijn wet!

Weerstand en geleiding

Schat de R_v als R1 veel groter is dan R2.

Probeer het uit met een getallen voorbeeld R1=1 en R2=1000 Ohm bijvoorbeeld).

Dan zie je: 

1/Rv=1/R1+1/R2 is ongeveer 1/R2 (in het voorbeeld: waarde 0,999 Ohm)

dus Rv = R2 (ongeveer)

"de grote weerstand doet bijna niet mee"

(wat dan weer komt doordat er bijna geen stroom doorheen gaat)

Weerstand en geleiding

Bereken van de volgende schakeling de R_v:     

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

Weerstand en geleiding

mavo mag deze overslaan... Bereken van de volgende schakeling de R_v:

Rv=1/(1/R1+1/R2)+R3

Weerstand en geleiding

Schat van de volgende schakeling de R_v in 2 significante cijfers

(=geen cijfers achter de komma):

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, precies: 57,3Ω

En nu "moeilijk" 

Bereken van de volgende schakeling de R_v:

Schuiftruc: de groene stippen links (en ook rechts) schuif je in elkaar. Dan herken je dat  R4, R1 en R2 samen maar EEN parallelschakeling vormen van drie weerstanden.

Rv is (de parallelschakeling van R1 R2 en R4) + R3

dus: (1/(1/60+1/20+1/30))+60=70Ω

Ook "moeilijk" 

Bereken van de volgende schakeling de R_v:

Rv=32,7 Ω

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

En nu "moeilijk" 

mavo mag deze overslaan Bereken van de volgende schakeling de R_v:

Rv=1/(1/R4+1/(R3+1/(1/R1+1/R2)))

Zet de stopwatch aan =>  

Bereken van de volgende schakeling de R_v:

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" staan met elkaar in serie en geven samen dus 40 ohm. 

Lever je oplossing in van de eindbaasvraag met in het antwoord nog de R1 t/m R5

You made it!
Hoe vond je deze oefening?

Heb je nog vragen?

Schrijf ze op en vraag het in de les.