Natuurkunde Opgaven/De wet van Ohm

Theorie

Theorie over dit onderwerp is hier te vinden.

Opgaven

Voor uitleg over deze pagina: klik op "uitklappen" rechts in dit kader.

Op onderstaande pagina zijn alleen de vragen zichtbaar in een kader op een afwijkende ondergrond. Binnen het kader is rechts een knop zichtbaar: "Uitklappen", vergelijkbaar met de knop om deze tekst te openen. Door op deze knop te klikken wordt het antwoord van de betreffende vraag zichtbaar.
Vaak, maar niet altijd is er ook een uitwerking bij de vraag aanwezig. Deze blijft bij het openen van het antwoord nog onzichtbaar, maar opnieuw is, als een uitwerking beschikbaar is, een knop "Uitklappen" aanwezig om de uitwerking zichtbaar te maken. Ontbreekt bij het antwoord de knop "Uitklappen", dan is geen uitwerking bij de vraag beschikbaar.

Indien gewenst kunnen antwoord en uitwerking ook weer onzichtbaar gemaakt worden door op de zelfde plek als waar de knop "Uitklappen" aanwezig was op de knop "Inklappen" te klikken.

De grootte van de weerstand

Voor een weerstand, de elektrische stroom door de weerstand en het potentiaalverschil over de weerstand geldt de wet van Ohm:

{\ce {U\ =\ I.R}}

waarin:

U	:	het potentiaalverschil over de weerstand in Volt (V)
I	:	de stroomsterkte door de weerstand in Ampére (A)
R	:	de weerstand in Ohm (Ω)

Deze formule is te onthouden door te bedenken dat bij een gelijk potentiaalverschil, er minder stroom door een grotere weerstand zal gaan, terwijl een kleine weerstand juist tot een grote stroom zal leiden.

1. Bereken de weerstand als ${\ce {U\ =\ 5{,}0\ V}}$ en ${\ce {I\ =\ 2{,}0\ A}}$ ${\ce {2{,}5 \Omega}}$ De formule staat niet in de goede vorm. Zoals hij genoteerd staat wordt het potentiaalverschil over de weerstand uitgerekend. Door links en rechts door de stroomsterkte I te delen, komt R alleen aan een kant van het gelijkteken te staan. De andere kant kun je uitrekenen: ${\ce {U\ =\ I.R\ =>\ {\frac {U}{I}}\ =\ {\frac {\not {I}.R}{\not {I}}}\ =>\ {\frac {U}{I}}\ =\ R}}$ Invullen geeft nu: ${\ce {{\frac {5{,}0\ Volt}{2{,}0\ Ampere}}\ =2{,}5\ \Omega }}$	2. Bereken de weerstand als ${\ce {U\ =\ 0{,}250\ mV}}$ en ${\ce {I\ =\ 0{,}0125\ A}}$ ${\ce {20 \Omega}}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 1	3. Bereken de weerstand als ${\ce {U\ =\ 220\ V}}$ en ${\ce {I\ =\ 0{,}00550\ A}}$ ${\ce {4{,}00.10^{3}\ \Omega }}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 1. Het antwoord wordt hier in wetenschappelijke notatie gegeven, omdat bij de notatie ${\ce {4000\ \Omega }}$ een extra significant cijfer wordt geïntroduceerd.
4. Bereken de weerstand als ${\ce {U\ =\ 5{,}0\ mV}}$ en ${\ce {I\ =\ 7{,}0\ A}}$ ${\ce {0{,}71\ \Omega }}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 1	5. Bereken de weerstand als ${\ce {U\ =\ 365{,}6\ mV}}$ en ${\ce {I\ =\ 0{,}002397\ A}}$ ${\ce {152{,}5\ \Omega }}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 1	6. Bereken de weerstand als ${\ce {U\ =\ 2{,}5.1\ V}}$ en ${\ce {I\ =\ 2{,}670\ A}}$ ${\ce {935{,}3\ \Omega }}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 1
7. Bereken de weerstand als ${\ce {U\ =\ 0{,}851\ V}}$ en ${\ce {I\ =\ 8{,}73.10^{-7}\ A}}$ ${\ce {9{,}75.10^{5}\ \Omega }}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 1 Het antwoord wordt hier in wetenschappelijke notatie gegeven, omdat bij de notatie ${\ce {974799{,}8418985\ \Omega }}$ (meer cijfers gaf de rekenmachine niet) extra significante cijfers worden geïntroduceerd.	8. Bereken de weerstand als ${\ce {U\ =\ 3{,}85\ V}}$ en ${\ce {I\ =\ 3{,}76.10^{-7}\ A}}$ ${\ce {1{,}02.10^{7}\ \Omega }}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 1	9. Bereken de weerstand als ${\ce {U\ =\ 0{,}0891\ V}}$ en ${\ce {I\ =\ 1{,}22.10^{11}\ A}}$ ${\ce {7{,}28.10^{-13}\ \Omega }}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 1, KORTSLUITING
10. Bereken de weerstand als ${\ce {U\ =\ 4{,}21.10^{8}\ V}}$ en ${\ce {I\ =\ 2{,}28.10^{-10}\ A}}$ ${\ce {1{,}84.10^{18}\ \Omega }}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 1, isolator	11. Bereken de weerstand als ${\ce {U\ =\ 2{,}14.10^{7}\ V}}$ en ${\ce {I\ =\ 1{,}29.10^{-11}\ A}}$ ${\ce {1{,}66.10^{18}\ \Omega }}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 1	12. Bereken de weerstand als ${\ce {U\ =\ 11{,}6\ V}}$ en ${\ce {I\ =\ 3{,}41\ mA}}$ ${\ce {3{,}38.10^{3}\ \Omega }}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 1

Benodigd potentiaalverschil

Welk potentiaalverschil moet over de weerstand worden aangelegd om de gevraagde stroom te laten lopen?

13. een stroom van ${\ce {6{,}033.10^{-4}}}$ A door een weerstand van ${\ce {0{,}1340\ \Omega \ =}}$ ${\ce {8{,}083.10^{-5}\ V}}$ De wet van Ohm kan direct ingevuld worden: ${\ce {U\ =\ I.R\ =\ (6{,}033.10^{-4}\ A)\ \times \ (0{,}1340\ \Omega )}}$ ${\ce {\ =\ 8{,}083.10^{-5}\ V}}$	14. een stroom van ${\ce {3{,}686}}$ A door een weerstand van ${\ce {17{,}95\ \Omega }}$ ${\ce {66{,}16\ V}}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 13	15. een stroom van ${\ce {0{,}112}}$ A door een weerstand van ${\ce {350{,}8\ \Omega }}$ ${\ce {39{,}3\ V}}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 13
16. een stroom van ${\ce {0{,}246}}$ A door een weerstand van ${\ce {1{,}012.10^{5}\ \Omega }}$ ${\ce {2{,}49.10^{4}\ V}}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 13	17. een stroom van ${\ce {14{,}82}}$ mA door een weerstand van ${\ce {996\ \Omega }}$ ${\ce {14{,}8\ V}}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 13	18. een stroom van ${\ce {25{,}07}}$ kA door een weerstand van ${\ce {0{,}1316.10^{5}\ M\Omega }}$ ${\ce {3{,}300.10^{9}\ V}}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 13
19. een stroom van ${\ce {7{,}971}}$ A door een weerstand van ${\ce {224{,}5\ \Omega }}$ ${\ce {1789\ V}}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 13	20. een stroom van ${\ce {7{,}971}}$ A door een weerstand van ${\ce {224{,}5\ \Omega }}$ ${\ce {1789\ V}}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 13	21. een stroom van ${\ce {36{,}38}}$ mA door een weerstand van ${\ce {1572\ \Omega }}$ ${\ce {52{,}20\ V}}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 13
22. een stroom van ${\ce {3{,}046.10^{-4}}}$ A door een weerstand van ${\ce {2176\ \Omega \ =}}$ ${\ce {0{,}6627\ V}}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 13	23. een stroom van ${\ce {16{,}32}}$ A door een weerstand van ${\ce {2{,}11\ \Omega \ =}}$ ${\ce {34{,}47\ V}}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 13	24. een stroom van ${\ce {0{,}685}}$ A door een weerstand van ${\ce {1426\ \Omega \ =}}$ ${\ce {977\ V}}$ De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 13

Stroomsterkte

25. Hoe groot is de stroom door de een weerstand van ${\ce {2{,}22.10^{3}\ \Omega }}$ als daar een potentiaalverschil heerst van ${\ce {6{,}44.10^{-3}\ V}}$ ${\ce {2{,}90.10^{-6}\ A\ =\ 2{,}90\ \mu A}}$ De formule staat niet in de goede vorm. Zoals hij genoteerd staat wordt het potentiaalverschil over de weerstand uitgerekend. Door links en rechts door de weerstand R te delen, komt I alleen aan een kant van het gelijkteken te staan. De andere kant kun je uitrekenen: ${\ce {U\ =\ I.R\ =>\ {\frac {U}{R}}\ =\ {\frac {I.\not {R}}{\not {R}}}\ =>\ {\frac {U}{R}}\ =\ I}}$ Invullen geeft nu: ${\ce {{\frac {6{,}44.10^{-3}\ V}{2{,}22.10^{3}\ \Omega }}\ =2{,}90.10^{-6}\ A}}$	26. Hoe groot is de stroom door de een weerstand van ${\ce {0{,}922\ \Omega }}$ als daar een potentiaalverschil heerst van ${\ce {0{,}100\ mV}}$ ${\ce {1{,}09.10^{-4}\ A\ =\ 0{,}109\ mA}}$ De uitwerking is analoog aan die van opgave 25	27. Hoe groot is de stroom door de een weerstand van ${\ce {4{,}12\ \Omega }}$ als daar een potentiaalverschil heerst van ${\ce {7{,}39\ V}}$ ${\ce {1{,}79\ A}}$ De uitwerking is analoog aan die van opgave 25
28. Hoe groot is de stroom door de een weerstand van ${\ce {2{,}39.10^{3}\ \Omega }}$ als daar een potentiaalverschil heerst van ${\ce {49{,}7\ V}}$ ${\ce {0{,}0208\ A}}$ De uitwerking is analoog aan die van opgave 25	29. Hoe groot is de stroom door de een weerstand van ${\ce {2{,}96.10^{-1}\ \Omega }}$ als daar een potentiaalverschil heerst van ${\ce {9{,}22.10^{3}\ V}}$ ${\ce {3{,}12.10^{4}\ A}}$ KORTSLUITING De uitwerking is analoog aan die van opgave 25	30. Hoe groot is de stroom door de een weerstand van ${\ce {1{,}12.10^{3}\ \Omega }}$ als daar een potentiaalverschil heerst van ${\ce {387\ V}}$ ${\ce {0{,}345\ A}}$ De uitwerking is analoog aan die van opgave 25
31. Hoe groot is de stroom door de een weerstand van ${\ce {6{,}69\ k\Omega }}$ als daar een potentiaalverschil heerst van ${\ce {0{,}0678\ V}}$ ${\ce {1{,}01.10^{-5}\ A\ =\ 10{,}1\ \mu A}}$ De uitwerking is analoog aan die van opgave 25	32. Hoe groot is de stroom door de een weerstand van ${\ce {2{,}22\ k\Omega }}$ als daar een potentiaalverschil heerst van ${\ce {10{,}2\ kV}}$ ${\ce {4{,}60\ A}}$ De uitwerking is analoog aan die van opgave 25	33. Hoe groot is de stroom door de een weerstand van ${\ce {11{,}2\ \Omega }}$ als daar een potentiaalverschil heerst van ${\ce {4{,}14\ V}}$ ${\ce {0{,}371\ A}}$ De uitwerking is analoog aan die van opgave 25
34. Hoe groot is de stroom door de een weerstand van ${\ce {242\ \Omega }}$ als daar een potentiaalverschil heerst van ${\ce {45{,}6\ V}}$ ${\ce {0{,}188\ A}}$ De uitwerking is analoog aan die van opgave 25	35. Hoe groot is de stroom door de een weerstand van ${\ce {161\ \Omega }}$ als daar een potentiaalverschil heerst van ${\ce {217\ V}}$ ${\ce {1{,}35\ A}}$ De uitwerking is analoog aan die van opgave 25	36. Hoe groot is de stroom door de een weerstand van ${\ce {9{,}99\ k\Omega }}$ als daar een potentiaalverschil heerst van ${\ce {88{,}8\ V}}$ ${\ce {0{,}0886\ A}}$ De uitwerking is analoog aan die van opgave 25