Hoofdstuk 5 Paragraaf 3

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

Weerstand

Hoofdstuk 5

Paragraaf 3

HAVO VWO 3

Herhalingsvragen 

Paragraaf 1 en 2

Hieke wil een schakeling bouwen met twee lampjes en een schakelaar. Door het sluiten van de schakelaar moet één van de twee lampjes uit gaan. Teken de schakeling die Hieke moet maken

Teken een schakeling, waarin twee weerstanden van 150 ohm parallel met elkaar in verbinding staan.
De weerstanden worden aangesloten op een gelijkspanningsbron van 100 Volt. Om de totale spanning en de totale stroom te kunnen meten zijn ook een Voltmeter en een Ampèremeter in de schakeling opgenomen.

Bereken het vermogen van een een boormachine die aangesloten staat op het lichtnet (230 v). De stroom door de boormachine is 15 mA.

Een schuur is in de meterkast gezekerd (netspanning) met een stop van 16A. Hoeveel lampen van 150 Watt kunnen er tegelijk branden (zonder dat de stop doorbrand).

Leerdoelen

1. Je uitleggen waarom weerstand belangrijk is in elektrische schakelingen
2. Je kan uitleggen wat geleiders en isolatoren zijn
3. Je kan de wet van Ohm toepassen en herschrijven

Welke drie dingen zijn er nodig om een elektrische stroom te laten lopen?

Elektrische stroom

Er zijn 3 dingen nodig voor een elektrische stroom om te lopen (herhaling)

1. Een spanningsbron (§2)
2. Een gesloten stroomkring (§2)
3. Een energie gebruiker

In deze paragraaf leer je waarom een energieverbruiker nodig is

Stroomkring zonder energieverbruiker

• De – pool van spanningsbronnen willen graag elektronen kwijt
  
• De + pool van spanningsbronnen trekken elektronen juist aan
  

• Wanneer er een geleidende verbinding is (bv. via stroomdraad) gaan de elektronen bewegen
  
• Wanneer de elektronen NIET gehinderd worden, zullen ALLE elektronen tegelijkertijd in beweging komen (Ampère schiet tot extreme hoogtes)
  
• Dit noemen we kortsluiting: De temperatuur van de draden wordt ZEER hoog
  

Weerstand

De elektronen moeten gehinderd worden om kortsluiting tegen te gaan

Weerstand: De mate waarin elektronen gehinderd worden om door een voorwerp te stromen

• Alle energiegebruikers hebben weerstand
  
• Er zijn ook kleine ‘apparaatjes’ die alleen maar weerstand geven en verder niks doen (zie afbeelding)
  

Weinig en veel weerstand 

Geleiders:

• Geleiders hebben een lage weerstand
• Hoe lager de weerstand, hoe beter elektronen zich kunnen bewegen
• Vooral metalen zijn goede geleiders, elektronen kunnen zich ‘vrij’ bewegen door metalen

Isolators:

• Isolators hebben een hoge weerstand
• Hoe hoger de weerstand, hoe meer elektronen gehinderd worden
• Plastic, glas en hout hebben zeer hoge weerstand. Ook het menselijke lichaam heeft een redelijk hoge weerstand

Weerstand in stroomdraad

Stroomdraad is meestal van koper, koper geleidt zeer goed

• Hoe langer de kabel, hoe hoger de weerstand (de elektronen moeten een grotere afstand afleggen)
  
• Hoe dikker de kabel, hoe lager de weerstand (de elektronen hebben meer ruimte om zich te bewegen)
  

Voorbeeld:

Draad 1 is dikker dan draad 2 en heeft daarom een lagere weerstand

Weerstand berekenen

Het verband tussen weerstand, spanning en stroom noemen we de Wet van Ohm

R = U / I

• R = weerstand in Ohm (Ω)
  
• U = spanning in Volt (V)
  
• I = stroom in Ampère (A)
  

overzicht grootheden, eenheden en formules 

Herhalingsvragen 

Paragraaf 3

Let uit waarom een energiegebruiker belangrijk is in een elektrische schakeling?

Een lamp heeft een spanning van 20 V en een stroom van 0,5 A. Hoe groot is de weerstand van de lamp?

Een wasmachine heeft een weerstand van 40 Ω en een stroom van 5,75 A. Kan deze wasmachine op het lichtnet? (Lichtnet = 230 V)

Huiswerk paragraaf 3