Weerstand berekenen
Sebastiaan stelde deze vraag op 17 december 2018 om 15:45.Opgave:
Bereken R2, vervangingsweerstand is 20Ω.
Iemand die mij toevallig kan helpen hoe ik dit bereken. Het berekenen van de Rv zelf lukt, maar het terug rekenen vind ik nog moeilijk. Iemand die kan uitleggen hoe ik dat doe?
Reacties
Los op x. Klinkt als een brugklas wiskundeprobleem.
Of als je met "vervangingsweerstand" de weerstand van de hele schakeling bedoelt, dan moet je de hele schakeling nemen:
Tak 1:
Rv12 = 1/66 + 1/x
In serie met 11,5 Ω
Rv123 = Rv12 + 11,5
Parallel met 70Ω:
1/Rv = 1/20 = 1/Rv123 + 1/70
En nu terugrekenen...
anders deze aanpak als het om de volledige schakeling gaat:
- veronderstel een spanning, laten we zeggen 40 V
- Rv = 20 Ω , hoe groot wordt dan de totale stroomsterkte?
- met 40 V en R4, hoe groot is dan de stroomsterkte I4 door R4?
- hoe groot is dus de stroomsterkte I3 door R3?
- Met I3 en R3, welke spanning U3 valt over R3?
- en dan nog een paar stapjes, en je bent er.
Jan van de Velde plaatste:
dag Sebastiaananders deze aanpak als het om de volledige schakeling gaat:
- veronderstel een spanning, laten we zeggen 40 V
- Rv = 20 Ω , hoe groot wordt dan de totale stroomsterkte?
- met 40 V en R4, hoe groot is dan de stroomsterkte I4 door R4?
- hoe groot is dus de stroomsterkte I3 door R3?
- Met I3 en R3, welke spanning U3 valt over R3?
- en dan nog een paar stapjes, en je bent er.
Itot=40/20=2A
I4=U/R
I4=40/70
I4=0,57A
I3=U/R
I3=40/11,5
I3=3,48A
U3=I*R
U3=3,48*11,5
U3=40V
Tja, volgensmij snap ik er niks van. Hoe kan ik 3,48A berekenen bij I3 als Itot 2A is?
Sebastiaan De Lange plaatste
Tja, volgensmij snap ik er niks van. Hoe kan ik 3,48A berekenen bij I3 als Itot 2A is?Want die totaalstroom splitst op dat knooppunt halverwege rechts in tweeën.
Sebastiaan De Lange plaatste
I3=U/RI3=40/11,5
I3=3,48A
bedenk wel dat dat over R3 niet de volle spanning van 40 V kan staan: er staan nog weerstanden mee in serie, en serieweerstanden verdelen de spanning naar rato van hun grootte.
Dus bij gebruik van de wet van ohm er wel steeds voor zorgen dat je de stroom door alleen die weerstand, de spanning over alleen die weerstand, en de weerstand van alleen die weerstand gebruikt. In één formule alleen maar zaken die bij elkaar horen.
Goed, I3 is dus 1,43 A.
Bij stap 5 pik je de draad weer op....
Oke top, bedankt alvast voor het meedenken!!!
U3= I3*R3
U3= 1,43*11,5
U3= 16,4V
Dan kom ik aan bij de parallel schakeling. In principe kan ik dan inderdaad de weestand R2 berekenen. Maar in de opdracht heb ik alleen maar de gegevens uit de foto en de Rv (20 Ohm).
Maar goed. Er stroomt dus een stroom van 1.43A door R12. De spanning die door U3 ging is hetzelfde als wat bij R2 en R1 gaat. Maar de stroomsterkte niet.
I1=U/R
I1=16,4/66
I1=0,25A
In een parallelschakeling is de Itot de som van de deelstromen. Oftewel 1,43-0,25=1,18.
Dus door R2 stroomt 1,18A.
R=U/I
R=16,4/1,18
R=13,9 OHM.
Graag reactie op deze berekeningen.
U3= I3*R3
U3= 1,43*11,5
U3= 16,4V
De spanning die door U3 ging is hetzelfde als wat bij R2 en R1 gaat.
huh??
als er OVER R123 20 V staat, en over R3 in zijn eentje 16,4 V, hoeveel volt blijft er dan over voor R12?
Dus dan
I1=U/R
I1=3,6/66
I1=0,05A
In een parallelschakeling is de Itot de som van de deelstromen. Oftewel 1,43-0,05=1,38
Dus door R2 stroomt 1,38A.
R=U/I
R=16,4/1,38
R=11,9 OHM.
Of doe ik het nu ook verkeerd en moet ik 3,6 delen door 2 omdat er 2 weerstanden zijn...
Sebastiaan De Lange plaatste:
3,6. Ik dacht dat in een parallel schakeling alle spanningen het zelfde waren. Maar blijkbaar niet.Sebastiaan De Lange plaatste:
Dus danI1=U/R
I1=3,6/66
I1=0,05A
In een parallelschakeling is de Itot de som van de deelstromen. Oftewel 1,43-0,05=1,38
Dus door R2 stroomt 1,38A.
Sebastiaan De Lange plaatste:
R2=U/IR2=16,4/1,38
R2=11,9 OHM.
Of doe ik het nu ook verkeerd en moet ik 3,6 delen door 2 omdat er 2 weerstanden zijn...
Je zei zelf:
Sebastiaan De Lange plaatste:
dat in een parallel schakeling alle spanningen het zelfde waren.R2=U/I
R2=3,6/1,38
R2=2,61 Ω
enige probleem is nu nog dat je in alle berekeningen ook tussentijds hebt afgerond. En dat mag eigenlijk niet.
Als je nou even alle berekeningen even terug doorloopt, maar van alle tussenuitkomsten minstens eens 5 cijfers bewaart (2 meer dan een maximaal gewenste 3 significante cijfers) om mee door te rekenen kom je nog wat exacter uit.
dus dat (her)begint met I4=U4/R4 = 40/70 = 0,57143 A
En als je nu beter snapt hoe serie- en parallelschakelingen in elkaar zitten kun je eventueel Theo's aanpak ook nog eens proberen.
en niet eens weet hoe ik dit moet terug berekenen.
voor mijn aanpak is natuurlijk wel nodig:
-het besef dat je om het even welke spanning kunt veronderstellen. de uitkomst zal altijd dezelfde zijn
- inzicht in verdeling van stromen in parallelschakelingen
- inzicht in verdeling van spanning in serieschakelingen
- inzicht in wat überhaupt serie of parallel is
Maar, als je dat (terug) op een rijtje hebt, dan komt het wel goed.
De kans dat je een beroep krijgt waarin je deze wet-van-ohm-kennis nog nodig hebt is klein. Maar waarom vinden natuurkunde-docenten dit soort dingetjes toch zo nodig? Omdat het een ideale training is voor de algemene aanpak van gecompliceerdere problemen in welk vakgebied ook. Je analyseert, zoekt een handig plekje om te beginnen, gebruikt je tussenoplossingen als basis voor je volgende deelprobleem. En dat werkt tot ver buiten de beta-wetenschappen. Eigenlijk puzzelkunde.
Jammer dat natuurkundigen in het algemeen onhandige politici zijn. De wereld zou op zijn minst al een stuk overzichtelijker in elkaar zitten.
Groet, Jan
En je vult niet elke keer een getalletje in maar berekent wat de nieuwe weerstand moet zijn:
Tak 1:
1/y = 1/66 + 1/x
z = y + 11,5
1/R = 1/20 = 1/z + 1/70
Hoe moeilijk kan dit zijn? Eerst z, dan y en dan de gezochte x uitrekenen...
En als je begrijpt hoe je een vervangingsweerstand berekent, dan moet de omgekeerde weg toch ook te begrijpen zijn?
1/20 -1/70 = 1/R123
0,03571428571... = 1/R123
R123= 1/0,03571428571... = 28
dan de volgende stap:
R123 = R12 + 11,5
(die kun je vast zelf wel oplossen....)
resteert
1/R12 = 1/66 + 1/R2
en dat loopt weer analoog aan dat eerste setje
de algebra zoals ik hierboven uitwerkte is 1 ding,
die drie vergelijkingen opstellen:
Theo de Klerk plaatste:
Tak 1:Rv12 = 1/66 + 1/x
In serie met 11,5 Ω
Rv123 = Rv1 + 11,5
Parallel met 70Ω:
1/Rv = 1/20 = 1/Rv123 + 1/70
als ik je bericht van 17 december 2018 om 18:59 lees lijkt dat ook niet helemaal inzichtelijk te zijn. Of had je dat toch voor elkaar?
Mvg Sebastiaan.
Nogmaal bedankt voor het mee denken.
Je hebt hier netjes steeds alles onder 1 noemer gebracht en breuken behouden. In gevallen met wat vervelender getallen mag je ook best je rekenmachine pakken om 1/weerstand uit te rekenen. Als de uiteindelijk gevonden vervangingsweerstand nog in de vorm 1/R staat dan gebruik je de 1/x toets om daar "gewoon" R van te maken.
Chapeau dat je het toch voorelkaar kreeg!
Wij hebben helaas geen leuk antwoord. Zonder bijbehorend schakelschema wordt het al niks, en verder zijn wij geen digitaal huiswerkmachientje. Dus zonder jouw aangeven wàt je hiervan niet begrijpt, en wat wel, komen we helaas niet verder.
Groet, Jan
Met het schakelschema erbij is het een leuke vraag.
Nog leuker is het antwoord: elke waarde van R2≥0 kan goed zijn.
Met andere woorden: er zijn te weinig gegevens om vast te stellen hoe groot R2 is.
Als u ook nog de spanning Utot of U2 kunt verklappen, zien we verder.
O ja, zoals Jan al opmerkt: geef aan wat u niet begrijpt.