VWO 2017-1 opgave 1 spanning in parallelle tak met LDR
Sara stelde deze vraag op 17 april 2022 om 09:51. Beste allemaal,
Ik ben aan het oefenen voor het eindexamen VWO maar ik loop vast met het examen van 2017-1 opgave 1. Ik snap de eerste vraag niet: Als er geen stroom door de motor loopt, waarom moet je deze vraag met U uitleggen en niet met I? Ik snap wel dat beide takken symmetrisch staan, maar ik snap het tweede punt echt niet.
Dan de volgende vraag, in het uitwerkingenboek tellen ze de weerstand op als: Rtot= R1 +RLDR. Maar er is toch sprake van een parallelschakeling? Dan geldt er toch: 1/Rtot = 1/R1 +.....
Alvast bedankt voor de uitleg,
Sara
Reacties
1. Als je in de ene parallelle tak R en LDR verwisselt (maar niet in de andere tak), blijft de stroomsterkte in die tak even groot. Maar er kan dan wel een stroom door de motor gaan lopen. Een uitleg aan de hand van de stroomsterkte is daarom niet zonder meer sluitend. Voorbeeld: Stel er staat in elke tak 2,5 V staat over R en 5,0 V over de LDR. Als je in de ene tak R en LDR verwisselt, blijft de stroom even groot. Maar de spanning over AB is niet langer even groot als over AC, zodat er een stroom door M gaat lopen.
In dit deel van je redenering (na 'beide takken symmetrisch') moet je daarom uitleggen dat de spanning over AB even groot is als over AC.
2. Bekijk een enkele parallelle tak. Daarin zijn R en LDR in serie geschakeld.
Voor vraag 3 krijg je als troost de volle 3 scorepunten, of je nu wel of niet een antwoord geeft en of je antwoord wel of niet goed is. Zo is officieel beslist bij dit examen. Een volledig en goed antwoord vereist namelijk meer dan redelijkerwijs kan worden verlangd.
Groet, Jaap
Groeten, Sara
Vraag 1, situatie zoals getekend in de opgave. Stel dat in beide takken de spanning over R 2,5 V is en over de LDR 5,0 V. (Dat is wat je bedoelt met 'als de spanning bij beide takken gelijk is', neem ik aan.) Dan loopt er geen stroom door de motor M.
Uitleg waarom geen stroom door M… Elektrische spanning is 'de energie van een coulomb lading'. Elke coulomb lading dat uit de pluspool van de spanningsbron komt, heeft even veel energie namelijk 7,5 J. Elk coulomb lading verliest in R even veel energie, namelijk 2,5 J. Dat geldt in elke parallelle tak. In de punten B en C heeft elke coulomb lading dus ook even veel energie, namelijk 5,0 J. Gevolg: er gaan geen coulomb lading van B naar C of omgekeerd. Zonder verschil in energie tussen B en C hebben ze geen reden of motief om daarlangs te gaan. Dus geen stroom. De elektrische energie in een punt noemen we de potentiaal. Dat handige begrip zit niet in de leerstof voor het centraal examen.
Vergelijking: de skilift (=spanningsbron) brengt alle mensen naar dezelfde hoogte (=energie, potentiaal). Vandaar gaan sommige mensen langs route 1 naar punt B en anderen langs route 2 naar punt C. Langs beide routes verliezen ze even veel hoogte. Omdat B en C op gelijke hoogte liggen (=geen spanning, geen potentiaalverschil), gaan er geen skiërs spontaan van B naar C of omgekeerd.
Groet, Jaap
Er "loopt" geen spanning. Stroom loopt, spanning staat. Spanning geeft een verschil in energie aan.
Bij gravitatie als energieverschil "bovenaan" en "onderaan" de heuvel. Er "loopt" niks. Een balletje kan wel naar beneden rollen (zoals stroom stroomt).
In de parallelschakeling geldt inderdaad 1/Rtot = 1/Rtak 1 + 1/Rtak 2
De Rtak 1 is een serieschakeling van 2 weerstanden. Die tel je gewoon op.
En als in het midden een dwarsverbinding is, dan heeft elke tak slechts 1 weerstand (en na de dwarsverbinding een nieuwe parallelle schakeling met weer 1 weerstand).
Wanneer zal geen stroom lopen door de dwarsverbinding? Als de spanning aan beide uiteinden hetzelfde is (vergelijk: op een vlakke vloer zal een bal niet gaan rollen - er is geen stroom).
Sara
Ik hang de min van de voeding aan de aarde. Hoeft niet voor het effect, maar dat maakt de cijfertjes helder.
De weerstanden van de LDR-en zijn gelijk, en veronderstellen we even voor het rekengemak op 100 Ω.
op 6 punten in de schakeling hang ik potentiaalmeters. Hoe groter de weerstand, hoe groter de val in potentiaal over die weerstand.

bovenin is er tot punt A geen weerstand (draden verwaarlozen we) , potentiaal in punt A is dus gelijk aan de potentiaal van de pluspool van de voeding: 7,5 V .
Op de punten B en C is de potentiaal gelijk. Tussen B en C is er dus geen potentiaalVERSCHIL (= spanning)
geen spanning over de motor ==> geen stroom door de motor.
dus zolang beide LDR-en een gelijke weerstand hebben zal de motor niet draaien.
groet, Jan