Parallelschakeling van weerstanden
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Parallelschakeling</strong> <strong>van</strong><br />
<strong>weerstanden</strong><br />
KHLim-Lerarenopleiding<br />
René Peeters
Leerstof<br />
• Leerstof: pagina 124 – 137 Elektriciteit 1<br />
• Leerstof: pagina 74 – 81 in Elektra 1<br />
• Leerstof: pagina 97 – 105 in Elektriciteit Leerboek A1<br />
KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 2
<strong>Parallelschakeling</strong><br />
• Verschillende mogelijkheden <strong>van</strong> parallelschakeling<br />
KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 3
Analyse <strong>van</strong> de parallelschakeling<br />
• Spanningsmeting<br />
<br />
Let op de rode balkjes<br />
U1 U2 U3<br />
U=<br />
U<br />
U<br />
1<br />
U<br />
2<br />
U3<br />
KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 4
Analyse <strong>van</strong> de parallelschakeling<br />
• Stroommeting<br />
<br />
Let op de A-meters<br />
I I1 I2 I3<br />
I<br />
I<br />
1<br />
I<br />
2<br />
I3<br />
11 mA = (6 + 3 + 2) mA<br />
KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 5
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 Rp = 1,090909 k<br />
11 mA 11 mA<br />
Rp<br />
KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 6
Ver<strong>van</strong>gingsweerstand<br />
• Stroommeting<br />
I1<br />
I2<br />
I3<br />
I<br />
• Wet <strong>van</strong> Ohm op elke<br />
weerstand<br />
U<br />
R<br />
1<br />
U<br />
R<br />
2<br />
U<br />
R<br />
3<br />
U<br />
R p<br />
KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 7
Ver<strong>van</strong>gingsweerstand<br />
• U afzonderen en wegdelen<br />
• Ver<strong>van</strong>gingsweerstand Rp<br />
(<br />
1<br />
R1<br />
1<br />
R<br />
1<br />
1<br />
R2<br />
1<br />
R<br />
2<br />
1<br />
)<br />
R3<br />
1<br />
R<br />
3<br />
U<br />
1<br />
R p<br />
1<br />
R<br />
p<br />
U<br />
KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 8
Vermogen in een parallelschakeling<br />
• Verbruikers (lampen) in parallel<br />
• Weerstand <strong>van</strong> de lampen: R1, R2, R3<br />
• Vermogen <strong>van</strong> elke lamp:<br />
P<br />
1<br />
P<br />
3<br />
U<br />
R<br />
2<br />
1<br />
P<br />
U<br />
R<br />
2<br />
2<br />
3<br />
U<br />
R<br />
2<br />
2<br />
U<br />
U<br />
U<br />
R<br />
2 2 2<br />
P tot<br />
R1<br />
R2<br />
3<br />
1 1 1 2<br />
P tot<br />
( ) U<br />
R1<br />
R2<br />
R3<br />
P<br />
P<br />
tot<br />
tot<br />
U<br />
R<br />
2<br />
p<br />
1 U<br />
2<br />
R<br />
p<br />
KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 9
Voorbeeld 1<br />
R1<br />
R3<br />
• Gegeven: R1= 4 k , R2, R3 = 1 k<br />
U = 12 V en I2 = 6 mA<br />
• Gevraagd: Bereken alle I’s en Rp<br />
• Oplossing:<br />
Weerstand R2:<br />
<br />
Deelstromen:<br />
R<br />
I<br />
2<br />
1<br />
U<br />
I<br />
2<br />
U<br />
R<br />
1<br />
12<br />
6 10<br />
12<br />
4 10<br />
3<br />
3<br />
2 kΩ<br />
3 mA<br />
I<br />
3<br />
U<br />
R<br />
3<br />
R2<br />
12<br />
1 10<br />
3<br />
12mA<br />
<br />
<br />
Totale stroomsterkte:<br />
Tenslotte:<br />
Rp<br />
1<br />
R<br />
I<br />
I<br />
1<br />
1<br />
R<br />
1<br />
I2<br />
I3<br />
1<br />
1 2<br />
R3<br />
4<br />
(3<br />
1<br />
3<br />
10<br />
6<br />
2<br />
12)<br />
1<br />
1<br />
3<br />
10<br />
mA 21mA<br />
571,429<br />
1<br />
3<br />
1 10<br />
KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 10
Toelichtingen<br />
• Maximale spanning<br />
<br />
<br />
Let op de toelaatbare spanning <strong>van</strong> elke weerstand<br />
De laagste U-waarde = maximaal toegelaten<br />
• Grootste stroomsterkte door een weerstand<br />
Door 2 k vloeit de grootste stroomsterkte (6 mA)<br />
Door 6 k vloeit de kleinste stroomsterkte (2 mA)<br />
Door de kleinste weerstand<br />
vloeit de grootste stroom<br />
<br />
Verklaring:<br />
U<br />
I<br />
1<br />
R1<br />
I2<br />
R2<br />
I3<br />
R3<br />
KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 11
Toelichtingen<br />
• Onderbreking in een parallelschakeling<br />
<br />
Een onderbreking in één tak heeft geen invloed op andere<br />
verbruikers<br />
Normale werking<br />
KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 12
Toelichtingen<br />
• Gelijke <strong>weerstanden</strong> in parallel<br />
<br />
n <strong>weerstanden</strong> in parallel<br />
1<br />
R p<br />
1<br />
R<br />
1<br />
R<br />
1<br />
R<br />
....<br />
R p<br />
R<br />
n<br />
KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 13
Toelichtingen<br />
• Bijschakelen <strong>van</strong> <strong>weerstanden</strong><br />
<br />
De ver<strong>van</strong>gingsweerstand neemt af<br />
R<br />
p<br />
1<br />
R<br />
1<br />
1<br />
1<br />
R<br />
2<br />
1<br />
...<br />
R<br />
n<br />
<br />
De totale stroomsterkte neemt toe (bij constante bronspanning)<br />
I<br />
U<br />
R p<br />
<br />
Het totale vermogen neemt toe<br />
P<br />
R<br />
p<br />
I<br />
2<br />
KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 14
Toelichtingen<br />
• Ver<strong>van</strong>gingsweerstand <strong>van</strong> 2 <strong>weerstanden</strong><br />
<br />
Doel = snelle methode om ver<strong>van</strong>gingsweerstand te berekenen<br />
1<br />
1<br />
R<br />
1<br />
1<br />
R<br />
2<br />
R1<br />
R p<br />
2<br />
R p<br />
2<br />
R p<br />
1<br />
R<br />
1<br />
1<br />
1<br />
R<br />
R<br />
R<br />
1<br />
1<br />
2<br />
R2<br />
R<br />
R<br />
R<br />
1<br />
1<br />
R2<br />
R<br />
R p<br />
6<br />
6<br />
R2<br />
4<br />
4<br />
2,4<br />
kΩ<br />
<br />
Rp <strong>van</strong> 2 <strong>weerstanden</strong> = product delen door de som<br />
KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 15
Toelichtingen<br />
• Stroomdeler (2 <strong>weerstanden</strong> in parallel)<br />
<br />
Doel = snelle methode om deelstroom te berekenen<br />
I<br />
U<br />
1<br />
p<br />
R1<br />
I1<br />
R1<br />
U I R p<br />
R1<br />
R2<br />
R p<br />
R<br />
1<br />
R<br />
2<br />
Algemene formule voor I1:<br />
I<br />
1<br />
I<br />
I<br />
R<br />
R<br />
1<br />
1<br />
R<br />
1<br />
R<br />
R2<br />
R<br />
2<br />
I<br />
1<br />
I I1<br />
R1<br />
R2<br />
I<br />
R1<br />
R2<br />
I2<br />
R2<br />
KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 16
Oefening 1<br />
• Gegeven: 60 , 40 en 15 in<br />
parallel, U = 75 V<br />
R1 R2 R3<br />
• Gevraagd: Bereken alle I’s en Rp<br />
• Oplossing:<br />
I1 = 1,25 A I2 = 1,875 A I3 = 5 A<br />
I = 8,125 A Rp = 9,231<br />
KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 17
Oefening 2<br />
• Gegeven: 3 x R = 9 in parallel op een bron<br />
<strong>van</strong> U = 27 V.<br />
• Gevraagd: Bereken alle I’s, Rp en P.<br />
R3<br />
R2<br />
R1<br />
• Oplossing:<br />
I1 = I2 = I3 = 3A, I = 9 A, Rp = 3<br />
, P = 243 W<br />
KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 18
Oefening 3<br />
I = 10,5 A<br />
• Gegeven: 6 en 3 parallel<br />
I = 10,5 A<br />
U = ?<br />
• Gevraagd: Bereken U en deelstromen<br />
• Oplossing:<br />
1 2<br />
Rp = 2<br />
, U = 21 V, I1 = 3,5 A en I2 = 7 A<br />
KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 19
Oefening 4<br />
R3 = ?<br />
• Gegeven: 50 en 27,5 parallel<br />
U = 110 V en I = 10 A<br />
• Gevraagd: R3 = ?<br />
• Oplossing:<br />
I = 10 A<br />
R3 = 28,947<br />
KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 20
Oefening 5<br />
R2 = ?<br />
• Gegeven: R1 = 8 en R2 (?) parallel<br />
U = 12 V en I = 2,5 A<br />
• Gevraagd: R2 = ?<br />
I = 2,5 A<br />
• Oplossing:<br />
R2 = 12<br />
KHLim-Lerarenopleiding Vakstudie Elektriciteit - René Peeters 21