9.1 Werken met weerstanden 2425

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t, mavo
• Leerjaar 4

9.1 Werken met weerstanden

Lesdoelen:

Weerstandswaarde met kleurcode bepalen.

Berekeningen met weerstanden in serie uitvoeren.

Functie en werking; potmeter, ntc, ldr, diode en led uitleggen.

Voorkennis

In huis heb je allerlei apparaten die op de netspanning van 230 V werken. De hoeveelheid stroom die door die apparaten loopt, kan heel verschillend zijn. De stroomsterkte door een wasdroger is bijvoorbeeld veel groter dan de stroomsterkte door een lamp. Blijkbaar ondervindt de stroom elektronen in de wasdroger minder weerstand.

Het lampje is geschikt voor 6 V en brandt op 6 V. 

Er vloeit een goede stroomsterkte om het lampje te

 laten branden.

Nu brandt het 6 V lampje op

9 V. Er is dus een weerstand nodig, anders brandt het lampje door,

De opstelling om weerstand te bepalen

De wet van Ohm

Je ziet:

• Als de spanning 2× zo groot wordt, wordt de stroomsterkte ook 2× zo groot.

• Als de spanning 3× zo groot wordt, wordt de stroomsterkte ook 3× zo groot.

• Enzovoort.

Met andere woorden:

De spanning (over de draad) en de stroomsterkte (door de draad) zijn recht evenredig.

Deze regel wordt de wet van Ohm genoemd.

Uit de wet van Ohm volgt dat de weerstand van de draad een constante waarde heeft: als je de spanning U deelt door de stroomsterkte , komt daar steeds hetzelfde getal uit.

De wet van Ohm en een gloeilampje

Als je het verband tussen de spanning en de stroomsterkte bij een gloeilampje meet, krijg je een afwijkend resultaat. Dat zie je in het (,U)-diagram in figuur 4. De spanning en de stroomsterkte zijn nu niet recht evenredig: als de spanning 2× zo groot wordt, blijft de stroomsterkte daar duidelijk bij achter. In dit geval geldt de wet van Ohm dus niet.

Weerstand en temperatuur

De oorzaak van deze afwijking is de hoge temperatuur van de gloeidraad. Als de spanning over de gloeidraad toeneemt, gaat het lampje steeds feller branden. De temperatuur van de gloeidraad stijgt daarbij sterk, tot wel 2500 °C. Bij zo’n hoge temperatuur neemt de weerstand van de gloeidraad flink toe. Bijna alle soorten draden krijgen een grotere weerstand als hun temperatuur stijgt. Draden van constantaan vormen een uitzondering: hun weerstand is constant, ook als ze heet worden. 

Gebruik de volgende twee dia's.

0

Kleurcode bepalen

Bij een weerstand met vier ringen geldt:

1e ring; getal

2e ring; getal

3e ring; aantal nullen er achter

4e ring; tolerantie (afwijking)

Controle vragen

De ringen op een weerstand hebben de kleur 

 geel, oranje, rood, goud.

Bepaal de weerstand.

Wat is de tolerantie ?

Wat is de maximale waarde ?

Wat is de minimale waarde ?

geel 4

oranje 3

rood twee nullen, dus 00

goud 5 %

Dus 4300 Ω is de weerstand.

De tolerantie is 5 %, dus 215 Ω

De maximale waarde is 4515Ω

De minimale waarde is 4085 Ω

Vervangingsweerstand?

1. 1,8 kΩ
2. 900 Ω
3. 9 kΩ