spanningsdeler
Samantha stelde deze vraag op 05 mei 2005 om 22:12.
We maken een spanningsdeler door een constantaandraad van 0,90 meter lengte aan te sluiten op een spanningsbron van 3V en door op de draad een schuifcontact aan te brengen.
a) bereken de plaats van het schuifcontact om tussen het schuifcontact en het uiteinde van de draad dat aan de minpool van de spanningsbron zit een spanning van 1,2V te krijgen.
Ik dacht dus eerst dat dit niet ging aangezien men niet weet hoe dik de draad is, maar dat hoeft dus niet aangezien de weerstand van de draad recht evenredig is met de lengte van de draad, dit betekent dus dat het contact op 0,36 m moet zitten om 1,2V te krijgen.
Maar ik heb nu hiermee een ander probleempje:
Nu wordt een lampje met 1 aansluitsnoer met de minpool van de spanningsbron en met een ander aansluitsnoer aan het schuifcontact verbonden.
b) teken de schakeling die nu ontstaan is en leg uit waarom de spanning over het lampje nu lager is dan 1,2V
In eerste instantie zou ik een schakeling tekenen waarbij het lampje parallel met het contact staat, maar eigenlijk gaat dit toch niet... De spanning is lager geworden, omdat het lampje waarschijnlijk eerder in serie staat en stroomsterkte I daardoor gelijk blijft en de totale weerstand toeneemt...
Maar dan snap ik niet meer precies wat voor nut de schuifweerstand / spanningsdeler heeft en hoe dan de tekening eruit komt te zien...
Eigenlijk is mij verteld dat bij een spanningsdeler de lampjes altijd parallel staan, maar dan zou de spanning toch niet kunnen afnemen hoewel dit wel in de opgave staat...(parallele schakeling: spanning is overal dezelfde)
Bij c) staat dan dat de spanning van het lampje 1,1V blijkt te zijn, dus dan van 1,2V afgenomen is naar 1,1 V. Bereken de weerstand van het lampje als de constantaandraad (0,9 m) een weerstand heeft van 3,0 Ohm. ???
Moet ik hierbij dan weer rekening houden met de plaats van het schuifcontact? Maar op welke plaats is dan toch dat lampje precies aangesloten...? Mijn berekening zou deze zijn, maar volgens mij klopt dit gewoon niet:
R schuifcontact is 3 Ohm,
U lampje is 1,1V,
U bron is 3V,
dus is de spanning van het schuifcontact
Ubron-Ulampje= 3V- 1,1V= 1,9 V als alles in serie zou staan.
Dan is de stroomsterkte I schuifcontact= Uschuifcontact / Rschuifweerstand= 1,9 / 3 =0,63 A
Bij een serieschakeling is I overal gelijk, dus geldt voor de stroomsterkte van het lampje ook 0,63 A.
R lampje= Ulampje x I = 1,1 x 0,63= 0,7 Ohm.
Maar als ik dit nu controleer, klopt het niet:
Rtotaal= Rschuifcontact + R lampje= 3,0 + 0,7= 3,7 Ohm
Ubron= I x Rtotaal = 0,63 x 3,7 = 2,3V...
dat klopt dus niet met die 3 V... Hoe zit het nu precies???
Is het toch een parallele schakeling geworden???
Samantha
a) bereken de plaats van het schuifcontact om tussen het schuifcontact en het uiteinde van de draad dat aan de minpool van de spanningsbron zit een spanning van 1,2V te krijgen.
Ik dacht dus eerst dat dit niet ging aangezien men niet weet hoe dik de draad is, maar dat hoeft dus niet aangezien de weerstand van de draad recht evenredig is met de lengte van de draad, dit betekent dus dat het contact op 0,36 m moet zitten om 1,2V te krijgen.
Maar ik heb nu hiermee een ander probleempje:
Nu wordt een lampje met 1 aansluitsnoer met de minpool van de spanningsbron en met een ander aansluitsnoer aan het schuifcontact verbonden.
b) teken de schakeling die nu ontstaan is en leg uit waarom de spanning over het lampje nu lager is dan 1,2V
In eerste instantie zou ik een schakeling tekenen waarbij het lampje parallel met het contact staat, maar eigenlijk gaat dit toch niet... De spanning is lager geworden, omdat het lampje waarschijnlijk eerder in serie staat en stroomsterkte I daardoor gelijk blijft en de totale weerstand toeneemt...
Maar dan snap ik niet meer precies wat voor nut de schuifweerstand / spanningsdeler heeft en hoe dan de tekening eruit komt te zien...
Eigenlijk is mij verteld dat bij een spanningsdeler de lampjes altijd parallel staan, maar dan zou de spanning toch niet kunnen afnemen hoewel dit wel in de opgave staat...(parallele schakeling: spanning is overal dezelfde)
Bij c) staat dan dat de spanning van het lampje 1,1V blijkt te zijn, dus dan van 1,2V afgenomen is naar 1,1 V. Bereken de weerstand van het lampje als de constantaandraad (0,9 m) een weerstand heeft van 3,0 Ohm. ???
Moet ik hierbij dan weer rekening houden met de plaats van het schuifcontact? Maar op welke plaats is dan toch dat lampje precies aangesloten...? Mijn berekening zou deze zijn, maar volgens mij klopt dit gewoon niet:
R schuifcontact is 3 Ohm,
U lampje is 1,1V,
U bron is 3V,
dus is de spanning van het schuifcontact
Ubron-Ulampje= 3V- 1,1V= 1,9 V als alles in serie zou staan.
Dan is de stroomsterkte I schuifcontact= Uschuifcontact / Rschuifweerstand= 1,9 / 3 =0,63 A
Bij een serieschakeling is I overal gelijk, dus geldt voor de stroomsterkte van het lampje ook 0,63 A.
R lampje= Ulampje x I = 1,1 x 0,63= 0,7 Ohm.
Maar als ik dit nu controleer, klopt het niet:
Rtotaal= Rschuifcontact + R lampje= 3,0 + 0,7= 3,7 Ohm
Ubron= I x Rtotaal = 0,63 x 3,7 = 2,3V...
dat klopt dus niet met die 3 V... Hoe zit het nu precies???
Is het toch een parallele schakeling geworden???
Samantha
Reacties
Bert
op
05 mei 2005 om 22:28
Dag Samantha,
het lampje staat parallel aan het stuk constantaandraad van 36 cm. De vervangingsweerstand van twee parallele weerstanden is altijd lager dan die van de afzonderlijke weerstanden: vanaf het schuifcontact kan de stroom zowel door het resterende stuk van 36 cm als door het lampje naar de minpool toe. Doordat de totale weerstand afneemt, neemt de stroom toe (alleen de bronspanning blijft constant).
Ik hoop dat je onderdeel c) nu zelf kunt uitpuzzelen. Teken het schema, zet alle gegevens erbij die je weet, en bereken de ontbrekende gegevens met de wet van Ohm.
(je weet de weerstanden van de beide stukken constantaandraad, en de deelspanningen)
Succes, Bert
het lampje staat parallel aan het stuk constantaandraad van 36 cm. De vervangingsweerstand van twee parallele weerstanden is altijd lager dan die van de afzonderlijke weerstanden: vanaf het schuifcontact kan de stroom zowel door het resterende stuk van 36 cm als door het lampje naar de minpool toe. Doordat de totale weerstand afneemt, neemt de stroom toe (alleen de bronspanning blijft constant).
Ik hoop dat je onderdeel c) nu zelf kunt uitpuzzelen. Teken het schema, zet alle gegevens erbij die je weet, en bereken de ontbrekende gegevens met de wet van Ohm.
(je weet de weerstanden van de beide stukken constantaandraad, en de deelspanningen)
Succes, Bert
