Natuurkunde Opgaven/Weerstand schakeling
Theorie
[bewerken]Theorie over dit onderwerp is hier te vinden.
- Bij seriegeschakelde weerstanden geldt:
- Bij parallelgeschakelde weerstanden geldt:
Opgaven
[bewerken]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.
Weerstanden in serie
De vragen 1 tot en met 9 hebben betrekking op de figuur hiernaast. Alle weerstanden hebben een waarde van . De voeding voor deze schakeling is aangesloten op de punten "a" en "f". De schakelaars S1, S2 en S3 staan in de getekende stand open en geleiden geen stroom. Als de schakelaar gesloten is, wordt wel stroom geleid. |
1. Bereken de vervangingsweerstand voor R3 en R6 | 2. Bereken de vervangingsweerstand voor R1 en R2 met schakelaar S2 in de getekende, open, stand
De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 1
| 3. Bereken de vervangingsweerstand voor R2 en R5 |
4. Bereken de vervangingsweerstand tussen de punten "b" en "f", schakelaar S1 staat in de getekende stand, S2 en S3 zijn gesloten. Tussen deze twee punten is een parallel-schakeling aanwezig van R4 en de vervangingsweerstand van R2 en R5, dus: R25 zijn twee weerstanden in serie, waarvoor geldt: Invulen levert nu: en | 5. Bereken de vervangingsweerstand tussen de punten "a" en "e". De schakelaars S1 en S2 zijn gesloten, S3 staat in de getekende stand. De schakeling bestaat uit een parallelle opstelling, en via punt "b" en een via punt "d". Elk van de takken is een serieschakeling. Rvervang kan geschreven worden als en Invullen geeft nu: | 6. Bereken de vervangingsweerstand en
De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 1
|
7. Bereken de vervangingsweerstand , en | 8. Bereken de vervangingsweerstand , , en
De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 7
| 9. Bereken de vervangingsweerstand , , en
De uitwerking verloopt analoog aan die van opgave 7
|
Potentialen in de schakeling
De volgende vragen hebben betrekking op de figuur hiernaast, delfde als voor de opgaven 1 tot en met 9. Alle weerstanden hebben een waarde van . De voeding voor deze schakeling is aangesloten op de punten "a" en "f". De potentiaal in punt "a" bedraagt , die in punt "f" is
|
Stroomsterkte in de schakeling
De volgende vragen hebben betrekking op de figuur hiernaast, delfde als voor de andere opgaven. Alle weerstanden hebben een waarde van . De voeding voor deze schakeling is aangesloten op de punten "a" en "f". De potentiaal in punt "a" bedraagt , die in punt "f" is
|
13. Bereken de stroomsterkte door R3. Alle schakelaars zijn gesloten. 0.04167 Ampere
Weerstand R3 staat samen met weerstand R6 tussen de punten "a" en "f". De totale weerstand tussen deze twee punten is de som van de twee afzonderlijke seriegeschakelde weerstanden = 60 + 60 = 120. Het spanningsverschil is 7 - 2 = 5 Volt. De stroomsterkte is dus: | 14. Bereken de stroomsterkte door R1. Alleen schakelaar S3 is gesloten. 0,02778 Ampere
Met alleen S3 gesloten is de totale weerstand tussen de punten "a" en "f" gelijk aan de som van de seriegeschakelde weerstanden R1, R2 en R5 weerstanden, dit is 180 . Voor de stroomsterkte geldt nu, met | 15. Bereken de stroomsterkte door R1. Alleen schakelaar S2 en S3 zijn gesloten. 0,02778 Ampere
Met S2 en S3 gesloten is de totale weerstand tussen de punten "a" en "f" gelijk aan de som van de seriegeschakelde weerstanden R1 en de parallel geschakelde R4 met de weer in serie staande R2 en R5 weerstanden. De vervangingsweerstand voor R2 en R5 is . Voor de vervangingsweerstand van R4 en R25 geldt nu: Voor de totale vervangingsweerstand moet deze waarde opgeteld worden bij die van R5: 60 + 40 = 100
|