Voor alle berekeningen met elektrische stroom gebruiken we de CONVENTIONELE STROOMZIN.
De richting van de stroomsterkte (I) is positief van ⊕ naar ⊖.
GROOTHEID - ELEKTRISCHE WEERSTAND
De ELEKTRISCHE WEERSTAND (R) van een component, is een maat voor hoe moeilijk het is om een stroom door die component te sturen. Elektrische weerstand wordt gedefineerd als
S.I.-EENHEID - Ohm
Een elektrische weerstand drukken we uit in ohm (Ω) :
TERMINOLOGIE
In een stroomkring zit (meestal) meer dan 1 toestel. Elk toestel heeft een weerstand. De elektrische stroom "voelt" de weerstand van alle toestellen samen. We spreken van DE TOTALE WEERSTAND die in de stroomkring is opgenomen.
Weerstanden zijn IN SERIE GESCHAKELD als de stroom eerst door de ene weerstand gaat, dan pas door de volgende.
Weerstanden zijn PARALLEL GESCHAKELD als de stroom opsplitst voor hij door de weerstanden loopt.
SERIESCHAKELING:
De totale weerstand verhoogt als je weerstanden toevoegt aan je serieschakeling.
De totale weerstand is de som van alle weerstanden die in serie zijn geschakeld.
De stroomsterkte door elke weerstand is gelijk.
De spanning die over de stroomkring staat, wordt verdeeld over de weerstanden.
PARALLELSCHAKELING:
De totale weerstand verlaagt als je weerstanden toevoegt aan je parallelschakeling.
De totale weerstand is kleiner dan de kleinste weerstand in de parallelschakeling..
De stroomsterkte die door de stroomkring loopt wordt verdeeld over de weerstanden.
De spanning over elke stroomkring is gelijk.
In een stroomkring zit (meestal) meer dan 1 toestel. Elk toestel heeft een weerstand. De elektrische stroom "voelt" de weerstand van alle toestellen samen. Dat is de totale weerstand.
De totale weerstand bepaalt hoeveel stroom door je schakeling gaat als je een bepaalde spanning aanlegt. Je zou alle weerstanden in een schakeling dus kunnen vervangen door één weerstand en dezelfde stroomsterkte meten bij deze spanning.
TERMINOLOGIE
De TOTALE WEERSTAND noemen we ook SUBSTITUTIEWEERSTAND of VERVANGINGSWEERSTAND.
De substitutieweerstand is de weerstand die je in een stroomkring moet zetten om alle andere weerstanden te vervangen. Het is de weerstand die er voor zorgt dat bij dezelfde spanning eenzelfde stroomsterkte door de stroomkring gaat.
De SUBSTITUTIEWEERSTAND (RS) voor 2 weerstanden die IN SERIE zijn geschakeld vind je met deze formule:
Voor n weerstanden die in serie geschakeld zijn wordt deze formule:
OEFENING
We maken een serieschakeling met een weerstand van 3 kΩ, een van 500 Ω en een van 1000 Ω. Hoe groot is de substitutieweerstand?
Antwoord: 4500 Ω
De SUBSTITUTIEWEERSTAND (RS) voor 2 weerstanden die PARALLEL zijn geschakeld vind je met deze formule:
Voor n weerstanden die in serie geschakeld zijn wordt deze formule:
OEFENING
We maken een parallelschakeling met een weerstand van 3 kΩ, een van 500 Ω en een van 1000 Ω. Hoe groot is de substitutieweerstand?
Antwoord: 300 Ω
OEFENING
Gebruik de volgende PYTHON code om de substitutieweerstand te berekenen in een eenvoudige serieschakeling en een eenvoudige parallelschakeling.
Test de code op je computer of bij online-python.com
nog="y"
serie=0;
inv_parallel=0;
while nog=="y":
r=float(input("Weerstand in ohm: "))
serie=serie+r
inv_parallel=inv_parallel+(1/r)
nog=input("Nog een weerstand (y/n)?")
print("Serieschakeling: ",serie," ohm")
print("Parallelschakeling: ",1/inv_parallel," ohm")
OPDRACHT
Kijk en luister naar Meneer Wietsma.
STEM PROJECT - ARDUINO
Je hebt nu voldoende kennis om te leren hoe je circuits ontwerpt.
... VIND JE IN JE WERKBOEK.