22-04-3 Labproef: Spoel op AC

Doelstelling

• het onderscheid kennen tussen ohmse weerstand en wisselstroomweerstand of impedantie

Gegevens

DC en AC voeding en spoel

Opdracht

1. Bouw de schakeling. 

2. Meet de stroom door en de spanning over de spoel.
   Controleer het meetbereik van de meetinstrumenten.

   1. U = ...............V

   2. I = .................A

3. Sluit nu een wisselspanning (24VAC) op deze schakeling. 

4. Meet opnieuw de stroom door en de spanning over de spoel.
   Controleer het meetbereik van de meetinstrumenten.
   Een kleine waarde is ook een stroom!

   1. U = ...............V

   2. I = .................mA

5. Bereken in beide gevallen de weerstand met de wet van Ohm

   1. DC: R = .................................

   2. AC: R = .................................

Vaststelling

Je merkt dus dat een spoel bij AC een grotere weerstand heeft dan bij DC.

Een spoel heeft dus twee verschillende waarden voor zijn weerstand: 

• een gelijkstroomweerstand (weerstand van de geleider waaruit de spoel opgebouwd is) en 

• een wisselstroomweerstand, die we schijnbare weerstand of impedantie noemen.

Deze schijnbare weerstand (genoteerd Z of XL) kan een zeer grote waarde hebben en is afhankelijk van de frequentie (f) van de aangelegde spanning en de zelfinductiecoëfficiënt (L) van de spoel.

Verklaring

Uit de berekeningen van de weerstand zie je dat in het geval van wisselspanning de weerstand van de spoel veel hoger is. 

De situatie bij wisselspanning is dezelfde alsof men bij gelijkspanning de schakelaar 100 maal per seconde zou sluiten en openen. 

De stroom ondervindt dus telkens een grote weerstand. 

Zoals we bij DC gezien hebben komt de stroom traag op en valt hij traag weg.

Het duurde veel langer dan 1/100 van een seconde eer de stroom zijn maximum waarde bereikt had. 

Bij wisselstroom krijgt de stroom de tijd niet om die maximale waarde te bereiken, want na 1/100 van een seconde begint de stroom te dalen in waarde. 

De stroom moet nu voortdurend de e.m.k., die steeds tegenwerkt, overwinnen.

• • Als de stroom stijgend is, is de e.m.k. negatief en tegenwerkend.

  • Als de stroom dalend is, is de e.m.k. positief en meewerkend.

  • Als de stroomverandering per tijdseenheid het grootst is, is de e.m.k. het grootst (positief of negatief).

  • Als de stroomverandering per tijdseenheid het kleinst is, is de e.m.k. het kleinst (nul).

Deze beweringen kunnen we uitzetten in een grafiek.

Info