3.2 Geleidbaarheid en weerstand

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

§2 weerstand

Stroomsterkte druk je uit in

1. Volt
2. Ampére
3. Ohm
4. Vermogen

Met welke eenheid meten we spanning

1. ampere
2. vermogen
3. volt
4. watt

Doelen

Je kunt aangeven wat weerstand en geleidbaarheid zijn en welke invloed deze hebben op de stroomsterkte;

Je kunt rekenen met U = I x R en I= G x U;

Je kunt 3 factoren noemen waar de weerstand/geleidbaarheid van een draad van afhangt;

Je kunt uitleggen wat regelbare weerstand is;

Je kunt uitleggen wat recht evenredig is.

Wat is nodig voor een stroomkring?

• Gesloten kring
•  Geleider (bijv. koperdraad)
• Isolator (zodat draden geen kortsluiting maken)
• Voeding / batterij / accu / spanningsbron
•  Belasting / toestel / verbruiker

Symbolen

• Teken het symbool van een lamp, batterij, Volt-meter en Ampèremeter.

Lamp

Batterij

Voltmeter

Weerstand berekenen

Maar hoe werkt dat nou als je  U niet weet, of R niet weet, of I niet weet?

Dan ga je op deze manier aan het rekenen. 

Weerstand berekenen

De weerstand berekenen.

Wat is weerstand

De weerstand is de moeite waarmee elektronen door een apparaat gaan.

Ieder apparaat (en ook stroomdraad) heeft een weerstand.

De weerstand geven we het symbool R en de eenheid Ohm (   )

Ω

Wat is geleidbaarheid

Geleidbaarheid is het tegenovergestelde van weerstand.

De geleidbaarheid geeft aan hoe makkelijk een voorwerp of materiaal de stroom geleidt.

Ieder apparaat (en ook stroomdraad) heeft een geleidbaarheid.

De geleidbaarheid geven we de symbool G en de eenheid siemens (S).

Rechtevenredig verband

• De lijn gaat door de oorsprong;
• Is de spanning 2x zo groot is de stroom ook 2x zo groot;
• Voor elk punt is U/I evengroot en de weerstand dus ook altijd even groot.

U, I/Q en R

Spanning (U) - Volt (V) - Voltmeter

U

Stroomsterkte (I) - Ampère (A) - Ampèremeter

I

Weerstand (R) - Ohm (Ω) - Ohmmeter

R

Wet van Ohm

Wet van Ohm

Opdracht 1

Albert heeft in een practicum de volgende schakeling gemaakt:

Hij heeft de spanning over de weerstand steeds met 5 volt verhoogd.

Elke keer heeft hij ook de stroomsterkte door de weerstand gemeten en dit genoteerd in de tabel.

Neem het assenstelsel over in je schrift en en teken het (U,I) diagram met de waarden uit de tabel.

Uitwerking opdracht 1

Opdracht 2

Bereken met behulp van de coördinaten van de grafiek de grootte van de weerstand. 

Tip:  Bepaal van een coördinaat de spanning en de stroomsterkte en bereken dan met behulp van de wet van Ohm, de weerstand.

Uitwerking opdracht 2

• U = 30 V; I = 6A 
  
• R = U / I
  
• R = 30 / 6
  
• R = 5 Ω
  

• U = 25 V; I = 5A 
  
• R = U / I
  
• R = 25 / 5
  
• R = 5 Ω
  

• U = 20 V; I = 4A 
  
• R = U / I
  
• R = 20 / 4
  
• R = 5 Ω
  

• U = 15 V; I = 3A 
  
• R = U / I
  
• R = 15 / 3
  
• R = 5 Ω
  

• U = 10 V; I = 2 A 
  
• R = U / I
  
• R = 10 / 2
  
• R = 5 Ω
  

• U = 5 V; I = 1 A 
  
• R = U / I
  
• R = 5 / 1
  
• R = 5 Ω
  

Opdracht 3

Hiernaast is van drie verschillende weerstanden (R1, R2 en R3) het U,I-diagram getekend. Neem dit over in je schrift.

Bereken met behulp van de coördinaten van de grafieken en de wet van Ohm, welke weerstand het kleinst is.

Uitwerking opdracht 3

• U = 3 V; I = 0,9 A
  
• R = U / I
  
• R = 3 / 0,9
  
• R2= 3,3 Ω
  

• U = 3 V; I = 0,6 A
  
• R = U / I
  
• R = 3 / 0,6
  
• R1 = 5 Ω
  

• U = 3 V; I = 0,3 A
  
• R = U / I
  
• R = 3 / 0,3
  
• R3 = 10 Ω
  

R2 is de kleinste weerstand, want de grafiek van R2 loopt het steilst.

Hoe steiler de grafiek in een U,I-diagram, hoe kleiner de weerstand,

Opdracht 4

Uitwerking opdracht 4

Opdracht 5

Uitwerking opdracht 5