In deze video gaan we weerstand en schakelingen behandelen. Hierin gaan we eerst in op de stroomkring, hier zal ook de wet van Ohm aan bod komen. Daarna gaan we in op serieschakelingen en parallelschakelingen, wat de verschillen zijn en hoe je intuïtief kunt begrijpen wat er met de verschillende grootheden gebeurd in deze schakelingen. Als derde nemen we een korte pauze van schakelingen en kijken we naar PTC, NTC weerstanden en dioden. Tot slot behandelen we de wetten van Kirchoff aan de hand van voorbeelden.
2. Weerstand en schakelingen
Gegeven door:
Felix Kuyken
Beschrijving
Begrippen
Examenvragen
serieschakeling
Een schakkeling waarin alle componenten in een serie (achter elkaar) zijn geschakeld. Deze schakeling heeft geen vertakkingen.
Parallelschakeling
Een schakeling waarin componenten parallel aan elkaar zijn geschakeld. Dit betekent dat de schakeling vertakt.
PTC weerstand
Positieve tempertuur coëfficient. Deze weerstand gaat omhoog als de temperatuur van de weerstand stijgt.
NTC weerstand
Negatieve tempertuur coëfficient. Deze weerstand gaat omlaag als de temperatuur van de weerstand stijgt.
Diode
Een weerstand die alleen in één richting stroom doorlaat. Meestal pas vanaf een bepaalde drempelwaarde.
Wetten van Kirchoff
Wetten die gelden in een stroomkring. De stroomsterktes die een knooppunt in gaan en verlaten zijn even groot. Vergelijkbaar is de spanning in een lus gelijk aan 0.
Soortelijke weerstand
Eigenschap van een stof die aangoed hoe goed elektrische stroom wordt weerstaan.
Karin heeft op zolder een kerstboomverlichting gevonden die bestaat uit 24 lampjes die in serie zijn geschakeld. De verlichting moet worden aangesloten op een stopcontact van 230 V. De stroomsterkte door de lampjes is 120 mA. Het is vervelend als er één lampje stuk gaat, want dan zijn er twee problemen:
- alle lampjes gaan uit en
- je weet niet welk lampje stuk is. Karin wil daar een oplossing voor bedenken.
Als het lampje normaal brandt, is de weerstand 80 Ω.
- Toon dit aan met behulp van een berekening.
Karin komt op het idee om parallel aan elk lampje een weerstand te schakelen, zodat de schakeling van figuur 2 ontstaat. Volgens haar kunnen beide problemen met deze schakeling worden opgelost omdat de stroomkring niet verbroken wordt als één lampje stuk gaat. Karin moet een keuze maken voor de grootte van de parallel geschakelde weerstanden. Zij kan kiezen tussen weerstanden van 2,0 Ω of weerstanden van 2,0 kΩ.
2. Leg uit dat in beide gevallen alle lampjes op de normale sterkte branden.
- De lampjes zijn in serie geschakeld. Dan is de stroomsterkte overal gelijk en is de spanning verdeeld over alle componenten. Dan is de stroomsterkte in 1 lampje gelijk aan 230/24=9,6V. Vervolgens kunnen we met de wet van Ohm de weerstand berekenen. R=U/I=9,6/0,120=80Ω.
- De spanning wordt nog steeds verdeeld over de 24 lampjes. De weertanden staan parallel aan de lampjes, dus in elk van die takken blijft de spanning gelijk. In dit geval is de spanning door elke lampje nog steeds 9,6V. Dit is niet afhankelijk van de keuze van de weerstand, dus de lampjes branden even hard.
C1: Elektrische systemen
1. Lading, spanning & stroom
2. Weerstand en schakelingen
3. Energie, rendement en huishouden
4. Theorie van elektriciteit
5. Theorie van weerstand
6. Oefenopgave: een batterij
7. Oefenopgave: een waterkoker
8. Oefenopgave: serie en parallelschakeling
9. Oefenopgave: twee lampjes
10. Oefenopgave: weerstand van een draad
11. Oefenopgave: speciale weerstand
12. Oefenopgave: een schuifweerstand
C2: Elektrische en magnetische velden
