16.12.2016 Views

Serieschakeling van weerstanden

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

<strong>Serieschakeling</strong> <strong>van</strong><br />

<strong>weerstanden</strong><br />

KHLim-Lerarenopleiding<br />

René Peeters


Leerstof<br />

• Leerstof: pagina 108 – 123 Elektriciteit 1<br />

• Leerstof: pagina 65 – 73 in Elektra 1<br />

• Leerstof: pagina 88 – 96 in Elektriciteit Leerboek A1<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 2


Soorten schakelingen <strong>van</strong> <strong>weerstanden</strong><br />

• <strong>Serieschakeling</strong><br />

• Parallelschakeling<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 3


Soorten schakelingen <strong>van</strong> <strong>weerstanden</strong><br />

• Gemengde schakelingen<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 4


Soorten schakelingen <strong>van</strong> <strong>weerstanden</strong><br />

• Netwerken<br />

<br />

Sterdriehoektransformatie<br />

• Rekenmethode om een driehoekschakeling om te vormen tot een<br />

sterschakeling of andersom.<br />

http://nl.wikipedia.org/wiki/Ster_driehoek_transformatie<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 5


Soorten schakelingen <strong>van</strong> <strong>weerstanden</strong><br />

• Netwerken<br />

<br />

Meerdere spanningsbronnen<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 6


Analyse <strong>van</strong> de serieschakeling<br />

• Spanningsmeting<br />

U1 U2 U3<br />

U=<br />

U<br />

U U U<br />

1 2<br />

3<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 7


Analyse <strong>van</strong> de serieschakeling<br />

• Stroommeting<br />

I1 I2 I3<br />

I<br />

I<br />

I<br />

1<br />

I<br />

2<br />

I3<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 8


Ver<strong>van</strong>gingsweerstand<br />

• Ganse schakeling ver<strong>van</strong>gen door één weerstand zonder<br />

wijziging <strong>van</strong> totale stroomsterkte of totale spanning.<br />

• Ver<strong>van</strong>gingsweerstand Rs = 12 k<br />

Rs<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 9


Ver<strong>van</strong>gingsweerstand<br />

• Spanningsmeting<br />

U1<br />

U<br />

2<br />

U3<br />

U<br />

• Wet <strong>van</strong> Ohm op elke<br />

weerstand<br />

R1<br />

I R2<br />

I R3<br />

I<br />

U<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 10


Ver<strong>van</strong>gingsweerstand<br />

• I afzonderen en wegdelen<br />

R<br />

1<br />

R<br />

2<br />

R<br />

3<br />

I<br />

R<br />

s<br />

I<br />

• Ver<strong>van</strong>gingsweerstand Rs<br />

R<br />

1<br />

R2<br />

R3<br />

Rs<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 11


Vermogen in een serieschakeling<br />

• Verbruikers (lampen) in serie<br />

• Weerstand <strong>van</strong> de lampen: R1, R2, R3<br />

• Vermogen <strong>van</strong> elke lamp:<br />

P<br />

P<br />

P<br />

1<br />

R1<br />

I<br />

2<br />

2<br />

2<br />

R2<br />

I<br />

2<br />

3<br />

R3<br />

I<br />

P<br />

tot<br />

P<br />

tot<br />

R<br />

1<br />

(<br />

I<br />

R<br />

P<br />

2<br />

1<br />

tot<br />

R<br />

R<br />

2<br />

2<br />

R<br />

s<br />

I<br />

I<br />

2<br />

R<br />

2<br />

3<br />

R<br />

3<br />

) I<br />

2<br />

I<br />

2<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 12


Toelichtingen<br />

• Maximale stroomsterkte<br />

<br />

<br />

Let op de toelaatbare stroomsterkte <strong>van</strong> elke weerstand<br />

De laagste I-waarde = maximaal toegelaten stroomsterkte<br />

• Grootste spanning over een weerstand<br />

Over 6 k staat de grootste spanning (4,5 V)<br />

Over 2 k staat de laagste spanning (1,5 V)<br />

Over de grootste weerstand<br />

staat de grootste spanning<br />

<br />

Verklaring:<br />

I<br />

U<br />

R<br />

1<br />

1<br />

U<br />

R<br />

2<br />

2<br />

U<br />

R<br />

3<br />

3<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 13


Toelichtingen<br />

• Onderbreking in een serieschakeling<br />

<br />

Over een onderbreking staat de volledige bronspanning<br />

3 V<br />

9 V<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 14


Toelichtingen<br />

• Gelijke <strong>weerstanden</strong> in serie<br />

<br />

n <strong>weerstanden</strong> in serie<br />

Rs<br />

R<br />

R<br />

R<br />

....<br />

Rs<br />

n<br />

R<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 15


Toelichtingen<br />

• Gevolgen t.g.v. het bijschakelen <strong>van</strong> <strong>weerstanden</strong><br />

<br />

De ver<strong>van</strong>gingsweerstand neemt toe<br />

R R R R ....<br />

s 1 2 3<br />

R n<br />

<br />

De totale stroomsterkte neemt af (bij constante bronspanning)<br />

I<br />

U<br />

R s<br />

<br />

Het totale vermogen neemt af<br />

P<br />

U<br />

2<br />

R s<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 16


Toelichtingen<br />

• Spanningsdeler (2 <strong>weerstanden</strong> in serie)<br />

<br />

Doel = aangepaste spanning U2 over verbruiker bereiken<br />

U<br />

I<br />

U<br />

R<br />

s<br />

R<br />

Algemene formule voor U2:<br />

1<br />

U<br />

U<br />

R<br />

2<br />

I R2<br />

R2<br />

R1<br />

R2<br />

2<br />

U<br />

R1<br />

R2<br />

U1<br />

U2<br />

U 2<br />

U<br />

R2<br />

R1 R2<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 17


Toelichtingen<br />

• Potentiometer (= regelbare spanningsdeler)<br />

<br />

<br />

Doel = regelbare spanning U2 over verbruiker bereiken<br />

Voorbeeld: potentiometer + DC-motor<br />

U2 = f( )<br />

U2 = 0<br />

U2<br />

n = 0<br />

U2 = max<br />

= stand schuifcontact<br />

n = max<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 18


Voorschakelweerstand<br />

• Doel = spanning verbruiker aanpassen aan bronspanning<br />

<br />

<br />

LED + voorschakelweerstand<br />

Berekeningen<br />

R<br />

U<br />

U<br />

F<br />

v<br />

I<br />

F<br />

• UF = spanning over LED<br />

• IF = stroom door LED<br />

Rv<br />

<br />

Voorbeeld<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 19


Voorbeeld 1<br />

• Gegeven: 5 , 10 en 15 in serie<br />

I = 2 A<br />

• Gevraagd: Bereken U <strong>van</strong> de bron<br />

Bereken alle P’s<br />

I = 2 A<br />

U = ?<br />

• Oplossing:<br />

U = 60 V en P = 120 W (20+40+60)<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 20


Voorbeeld 2<br />

• Gegeven: R = 5 in serie met rol<br />

koperdraad l = 52 m en A = 0,3 mm 2 .<br />

U = 12 V<br />

R rol draad<br />

• Gevraagd: Bereken I<br />

• Oplossing:<br />

= 0,0174 mm 2 /m<br />

R rol = 3,016 ohm en I = 1,497 A<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 21


Voorbeeld 3<br />

• Gegeven: Reeks lampjes <strong>van</strong> 6V/1W<br />

op U = 204 V<br />

n = ?<br />

• Gevraagd: Bereken aantal n, I en P<br />

Nadeel?<br />

• Oplossing:<br />

n = 34 lampjes<br />

I = 0,1666 A, P = 34 W<br />

Nadeel: 1 lampje defect = alles uit<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 22


Voorbeeld 4<br />

• Gegeven: 3 <strong>weerstanden</strong> in serie<br />

UR2 = ?<br />

• Gevraagd: Bereken U R2<br />

• Oplossing:<br />

I = 1 mA, UR2 = 8 V<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 23


Voorbeeld 5<br />

• Gegeven: Spanningsdeler met 3<br />

<strong>weerstanden</strong> in serie en 3 aftakpunten.<br />

• U = 120 V en I = 15 mA.<br />

R1 = ?<br />

• Gevraagd: Bereken R1, R2 en R3<br />

• Oplossing:<br />

R2 = ?<br />

R3 = ?<br />

UR3 = 66 V, I = 15 mA, R3 = 4,4 k<br />

UR2 = 84-66=18 V, I = 15 mA, R2 = 1,2 k<br />

UR1 = 120-84=36 V, I = 15 mA, R1 = 2,4 k<br />

KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 24

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!