Elektriciteit: stroomkring, spanning, weerstand en vermogen
Domein Elektriciteit: stroomkring, spanning en weerstand
Hier toetst het examen of je een schakeling kunt lezen, of je weet wat spanning en stroomsterkte doen in serie en parallel, en of je de wet van Ohm en het elektrisch vermogen kunt toepassen.
Stroomkring
Een gesloten stroomkring bestaat uit een bron, draden en een onderdeel. De stroomsterkte I is het aantal coulomb per seconde dat passeert, in ampère (A). De spanning U is de energie per coulomb, in volt (V). Een ampèremeter zet je in serie, een voltmeter zet je parallel over het onderdeel. De stroom loopt van de pluspool door de schakeling naar de minpool.
Serie en parallel
In serie is de stroomsterkte overal gelijk en verdeelt de spanning zich over de onderdelen. Parallel staat over elk onderdeel dezelfde spanning en verdeelt de stroom zich. Een lampje dat parallel aan een ander lampje staat, blijft branden als het andere lampje stukgaat; bij serie gaat alles uit.
Weerstand en vermogen
De wet van Ohm: U = I × R, met R in ohm (Ω). De weerstand hangt af van het materiaal, de lengte en de dikte van de draad. Het vermogen is P = U × I, in watt; de energie volgt uit E = P × t. Een hogere spanning bij dezelfde weerstand betekent meer stroom en dus meer vermogen.
Voorbeeld met redenering
Een lampje is aangesloten op 6,0 V en er loopt 0,50 A. De weerstand is R = U / I = 6,0 / 0,50 = 12 Ω. Het vermogen is P = U × I = 6,0 × 0,50 = 3,0 W. Laat je de spanning stijgen naar 12 V, dan wordt de stroom 12 / 12 = 1,0 A en het vermogen 12 W. Het lampje kan dat niet verdragen en brandt door; daarom moet de spanning bij het lampje passen.
Valkuilen
- mA niet omrekenen: 250 mA = 0,25 A.
- De voltmeter in serie zetten of de ampèremeter parallel.
- Denken dat een weerstand 'op' gaat; R blijft gelijk bij verandering van U, zolang de temperatuur gelijk blijft.
- Bij parallel de spanningen ook optellen; alleen de stroomsterktes tel je op.