§6.3 Schakelingen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 3

§6.3 Weerstand schakelen

Het woord weerstand heeft 2 betekenissen:

• Een voorwerp, component 
  
• Een grootheid die gemeten wordt in ohm Ω 
  

Word gebruikt om andere componenten goed te laten functioneren.

Voorbeeld:     te veel spanning over een lampje => brandt door.

 Oplossing:    * minder spanning

                      * weerstand in serie met een lamp

§6.3 Weerstand schakelen

Weerstand serie.

De vervangingsweerstand is dan uit te rekenen door 

alle weerstanden bij elkaar op te tellen.

Voorbeeld:

Gegeven: Serieschakeling met weerstanden van 40Ω, 65Ω en 20Ω.

Gevraagd: vervangingsweerstand.

Oplossing: Rtotaal = R1 + R2 + R3

                                        = 40Ω + 65Ω  + 20Ω          = 125Ω 

§6.3 Weerstand schakelen

Weerstand serie.

Weerstanden kunnen bij elkaar opgeteld worden:

 Rtot = R1 + R2 + …

Spanningen worden bij elkaar opgeteld:

 Utot = U1 + U2 + …

Stroomsterkte is overal gelijk:

 Itot = I1 = I2 = …

§6.3 Weerstand schakelen

Weerstand serie.

 Rtot = R1 + R2 + …

 Utot = U1 + U2 + …

Gevraagd: Hoe groot moet de weerstand zijn zodat 

                       het lampje optimaal kan branden?

Oplossing: UR = Utot – Ulamp

                       UR = 230V – 6V = 224V

                       RR = "UR" /I = 224𝑉/0,5𝐴 = 448Ω

§6.3 Weerstand schakelen

Weerstand serie.

Vaste en variabele weerstand:

 Rtot = R1 + R2 + …

Rvariabel >’er => I <‘er; immers U = I ∙ R

Rvariabel > Rvast => UR(vast) <‘er; immers U = I ∙ R en

                                                                                         Utot = U1 + U2

Hoe luidt de wet van Ohm?

1. U = I x R
2. I = U x R
3. R = U x I
4. I = U/R

Gegeven: Serieschakeling met
R1 = 10Ω, R2 = 25Ω, R3 = 35Ω
Gevraagd: vervangingsweerstand

1. Rv = 10Ω
2. Rv = 60Ω
3. Rv = 70Ω
4. Rv = 6Ω

§6.3 Weerstand schakelen

Weerstand parallel.

De vervangingsweerstand wordt kleiner dan 

de kleinste weerstand.

Voorbeeld:

Gegeven: parallelschakeling met weerstanden van 40Ω, 65Ω en 20Ω.

Gevraagd: vervangingsweerstand.

Oplossing: 1/𝑅𝑣 = 1/𝑅1 + 1/𝑅2 + 1/𝑅3                  = 1/40 + 1/65 + 1/20 

                                  = 13/520 + 8/520 + 26/520   = 47/520

                            Rv = 520 :47   = 11,06Ω                   = 11Ω

§6.3 Weerstand schakelen

Weerstand parallel.

Weerstanden omgekeerd bij elkaar opgeteld:

 𝟏/𝑹𝒕𝒐𝒕 = 𝟏/𝑹𝟏+ 𝟏/𝑹𝟐 + …

Spanningen is overal gelijk:

 Utot = U1 = U2 = …

Stroomsterkte worden bij elkaar opgeteld :

 Itot = I1 + I2 + …

28/283 a. De accu van een scooter levert 6,0V.
De koplamp ( R = 20Ω) en het achterlicht (R = 120Ω)
zijn parallel geschakeld.
Gevraagd: de vervangingsweerstand

28/283 b. Accu scooter levert 6,0V.
Koplamp ( R = 20Ω), achterlicht (R = 120Ω) parallel.
Gevraagd: Totale stroomsterkte

Antwoord op vraag 28a

Gegeven: accu levert 6,0V. 
                     R_kop = 20Ω en R_achter = 120Ω parallel. 

Gevraagd: vervangingsweerstand

Oplossing:1/Rv = 1/20 + 1/120 =

                                  6/120 + 1/120 = 7/120 = 0,05833..

                         Rv = 120 : 7 = 17 Ω

Antwoord op vraag 28b

Gegeven: accu = 6,0V. 
                     R_kop = 20Ω en R_achter = 120Ω  => Rv = 17Ω 
Gevraagd: totale stroomsterkte

Oplossing1:  I = U/R            => I = 6V/17Ω = 0,35A

                      2: I = U/R            => I_kop       = 6V/20Ω   = 0,30A

                                                           I_{achter = 6V/120Ω = 0,05A +}

                                                           _{I tot                               = 0,35A}

§6.3 Weerstand schakelen

Vragen?

Begin met de opdrachten.

Toepassing theorie.