Extra rekenen aan combinatieschakelingen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Electriciteit

Doel

Je leert berekeningen maken in een gemengde schakeling.

Hoe bereken je de weerstand in een serieschakeling?

• R_tot=R₁+R₂+R₃+...
  

Hoe bereken je de weerstand in een parallelschakeling?

​Rv​​1​​=​R1​​1​​+​R2​​1​​+​R3​​1​​+....

Gemengde schakelingen

Gemengde schakelingen zijn gecombineerde schakelingen van serie - en parallel schakelingen

Opdracht 1

Bereken de vervangingsweerstand

Opdracht 1a

Opdracht 3

Volgorde berekeningen:

1. R1,2

2. R1,2,3

3. R5,6,7

4. Rt

5. It

6. I4

7. U4

Kijk ook op de volgende pagina voor de volgorde van berekeningen

Volgorde berekeningen opdr 3

1

2

3

4

Uitwerking opdracht 3

1

2

Uitwerking opdracht 3

3

4

Uitwerking opdracht  3

5

Uitwerking opdracht 3 

6

Bereken de totale weerstand (vervangings- weerstand) van de schakeling

Bereken vervangingsweerstand 

Bereken de vervangingsweerstand

Gegeven is onderstaande schakeling. R₁=R₂=R₃ = 50Ω en     R₅=R₆ = 25Ω. De spanning is 230V en I_t = 2,0A. Bereken R4

Gegeven is onderstaande schakeling. R1=R2=R3=50Ω en R5=R6=25Ω. De spanning is 230V en It = 2,0A. 

Bereken de stroom door R₂

Een wasmachine met een vermogen van 2200 W heeft 45,0 minuten nodig voor een wasbeurt. Bereken de elektrische energie in kWh en in J die de machine dan gebruikt. 

Een weerstand van 12 Ω is aangesloten op een batterij van 9,0 V.

Bereken het vermogen

Je sluit een föhn van 420,0 W aan op het stopcontact.

Bereken de weerstand van de föhn.

Je sluit een boormachine van 430 W aan op het stopcontact.

Bereken de weerstand van de boormachine.

Een klein ledlampje brandt op een oplaadbare batterij van 1,50 V. Er loopt dan een stroom van 0,10 A. Bereken de energie die er per uur nodig is om het lampje te laten branden. 

Hiernaast zie je een schakeling van drie lampjes. Het is een combinatie van serie en parallel.

• Bereken de stroomsterkte van L₁ 
  
• P = U ∙ I       18 / 12 = 1,5A
  
• Bereken de stroomsterkte van L₂
• P = U ∙ I        6 / 12 =  0,5A
  
• Bereken de stroomsterkte van L₃
• I₁ + I₂ = I₃     1,5 + 0,5 = 2,0A
• De voltmeter over lampje 3 geeft 6,0 V aan.  
• Bereken het vermogen van L₃
  
• P = U ∙ I        6,0 ∙ 2,0 =  12,0W
• Bereken de spanning van de batterij is
• U_bron =  U₁ + U₂   12 + 6 = 18,0V
  

Bij 120km/h is het vermogen van de auto 35 kW. Kijk in tabel 28B naar de stookwaarde van gasolie. Let op dit staat in m dus het is  ∙ 10⁶! Het rendement is 30%. Bereken hoeveel km de auto met 1 liter kan rijden.

Een elektrische grasmaaier werkt met een accu van 14,4 V. De accu levert een stroom van 3,20 A. Bereken het vermogen.

gegeven

gevraagd

uitwerking 

Door een weerstand van 12,0 Ω loopt een stroom van 1,30 A. Bereken de spanning over de weerstand. 

gegeven

gevraagd

uitwerking

Een elektrische auto heeft een motor van 72 kW. De accu's leveren 160 V. Bereken de stroomsterkte die de accu's leveren.

 

Een AA-batterij kan maximaal 13,5 kJ energie leveren. Ik wil hem gebruiken voor een zaklampje. Dat zaklampje moet 42 uur kunnen branden. Bereken hoe groot het vermogen (in W) in van het lampje mag zijn. 

Huiswerk voor volgende les

Bestudeer § 1 t/m 3