Hulp bij knooppunt analyse


We houden 1 volt over die staat verdeeld op die R1?

Shiptronic

Golden Member

Probleem 1 is een instinker, je hebt 2x R1 ! (ik zie nooit een schema waar 1 onderdeel 2x word gebruikt??

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.
Shiptronic

Golden Member

Op 18 februari 2019 22:20:17 schreef Melanie:
We houden 1 volt over die staat verdeeld op die R1?

nee, die 1 volt staat op beide (parallel) , hoeveel volt valt er dan over de andere 2 weerstanden?

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.

In de electriciteitsleer hebben we het over spanningen en stromen. De grootte van de spanningen worden uitgedrukt in Volt. De grootte van de stromen worden uitgedrukt in Ampère. Een stroom loopt door de draden en weerstanden net zoals water door waterleidingbuizen loopt. In jouw opgave staat een spanning over de weerstanden. De spanning kan je vergelijken met de waterdruk.
In problem 4 is de spanning over de linker R1 dezelfde spanning als over de rechter R1. Vergelijk het met de waterdruk. De waterdruk bij de keukenkraan is dezelfde waterdruk als bij de watermeter. Bij de stroom is dat anders. De stroom door de linker R1 is een andere stroom dan de stroom door de rechter R1. Net zoals de waterstroom van de koudwaterkraan een andere waterstroom is dan de waterstroom door de warmwaterkraan (als ze tegelijk open staan). De stromen van de linker R1 en de rechter R1 lopen beiden door de weerstand van 3k en door de weerstand van 2k. Net zoals het water van de warme kraan en het water van de koude kraan tegelijk door de watermeter loopt. Misschien heb je hier iets aan om problem 4 op te lossen.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Problem 5 is m.i. een nog grotere instinker: tegenstrijdige gegevens, of zo je wilt één gegeven te veel.

Edit: fout van mij, zie (veel) verder

[Bericht gewijzigd door aobp11 op 19 februari 2019 22:30:16 (16%)]

Je hebt al de nodige hulp voor probleem 4 gekregen, dus ik (als student elektro) wil eens een voorzetje geven voor probleem 5.

aobp11 had al gezegd dat je direct getallen invult, het kan handig zijn om als tussenstap elke weerstand te noemen als R1/R2 etc. Dat is echter niet noodzakelijk.
Ook gaf hij aan dat je vergelijking niet klopt.

Nodal analysis, ook bekend onder Kirchhoff's current law (KCL), gaat van het principe uit dat de som van alle stromen op een node (knooppunt) 0 is. Je stelt dan dat alle stromen naar de node positief zijn en de stromen er vanaf negatief.
Die vergelijking stel je op voor iedere node.

In jouw geval kan je de spanning op V2 ook vaststellen, als je het 0V punt goed pakt. Die kan je dan ook invullen in je vergelijking.
Laat je ook niet gek maken door de weerstand van 4 ohm, maar kijk goed wat er allemaal tussen de 2 nodes zit.

De vergelijking die je had is de volgende

(V1-3.5) +(v1-v2/5)+(V1/4)+=0

Probeer die eerst eens even aan te passen naar het geen wat ik zei, en let goed op het gebruik van de haakjes.

Als je dan de vergelijking hebt, kan je die omschrijven zodat je op de spanning van punt V1 uitkomt.

Bij vraag 4 heb je 2 weerstanden R1. Je mag aannemen dat deze 2 weerstanden dezelfde waarde hebben.
Bij vraag 5 loopt er door de weerstand van 4 ohm een stroom van 1A.

Het bezit van de zaak is het eind van vermaak.

Bij probleem 5 kan je er met een nodal analysis (KCL) van node V1 direct achterkomen wat de stroom door de 5Ω weerstand is. Je weet de spanning op node V2. Dat is genoeg informatie om het probleem op te lossen. De rest van de informatie is overbodig.

Magnetische flux loopt altijd in gesloten paden, elektrische stroom niet per se (volgens de wet van Ampère), want: elektrische lading kan ophopen.

Op 18 februari 2019 22:26:46 schreef Shiptronic:
[...]

nee, die 1 volt staat op beide (parallel) , hoeveel volt valt er dan over de andere 2 weerstanden?

Precies. Als je weet hoe spanning zich verdeelt over weerstanden in serie, en hoe duaal daaraan stroom zich verdeelt over weerstanden parallel, dan is die opgave ineens heel makkelijk.

Ik heb er gewoon nog maar een paar verzonnen:

Als ik 12V heb en ik zet 12 weerstanden van 1K in serie, aangesloten op die 12V. Hoeveel spanning valt er dan over elk van die weerstanden?

Als ik 1,50V heb en ik sluit daar 3 weerstanden van 22k in serie op aan, hoeveel spanning valt er dan over elk van die weerstanden?

Als ik 15V heb en ik sluit daar een weerstand van 7K op aan, in serie met een onbekende weerstand. Over de onbekende weerstand valt 1V. Wat is de waarde van de onbekende weerstand?

---

Als ik een stroombron heb van 1.2A en ik sluit daar 12 weerstanden van 100 Ohm op aan, allemaal parallel, wat wordt dan de stroom door 1 van die weerstanden?

Als ik een stroombron heb van 40A, een stroombron van -39A, en een weerstand van 17,6 Ohm. En ik zet die alle 3 parallel. Wat wordt dan de stroom door de weerstand? En de spanning er over?

---

Als ik een spanningsbron van 31,6V heb en ik sluit daar een 2 weerstanden in serie op aan, waarvan over de ene 30 V valt, en de andere is 16 Ohm. Welke stroom gaat er dan lopen? Wat is de waarde van de weerstand waar 30V over valt?

Eluke.nl // Backwards Lightspeed Bus: i*i=-1, so iic=-c.

Ok de 1e kan ik nog oplossen.
Maak het schema zo eenvoudig mogelijk.Dus maak het aantal weerstanden zo klein mogelijk als kan.

De eerste 2 weerstanden mag je bij elkaar optellen.De 2 R1 die parallel staan daar mag je de vervangings weerstand voor berekenen.

Voor paralelle weerstanden is dat : R1xR2 : R1+R2 = ....

Hier zijn R1 en R2 gelijk , zijnde R1 genoemd.De vergelijking wordt dan R1xR1 : R1+R1 = ----> 1/2 R1

Je hebt nu 5K in serie met 1/2 R1.Zowel door de 5K als door 1/2 R1 loopt dezelfde stroom.Over 5K valt dus 5 Volt.
Hoe groot is dan de stroom ?

Dezelfde stroom loopt door 1/2 R1 .Over 1/2 R1 valt 1 Volt.
Wat is de waarde van 1/2 R1 ?

Wat er precies met nodal berekening wordt bedoeld weet ik niet zo precies.Maar heb wel een idee.

Misschien dat iemand er iets over kan zeggen (ben alweer een tijdje uit de schoolbanken) ;-)

Op 19 februari 2019 11:03:25 schreef Zeker_win:

Misschien dat iemand er iets over kan zeggen (ben alweer een tijdje uit de schoolbanken) ;-)

Het is voor mij ook een nieuwe benaming, maar het komt er op neer dat er gebruik wordt gemaakt van de wetten van kirchhoff.
Douwe

Het bezit van de zaak is het eind van vermaak.

node - is engels - in het nederlands knooppunt.

alles wat ik maak, kan beter.

Uuuhhh Kirchoff waar was dat weer voor .... ?
Even opzoeken ....

Op 18 februari 2019 22:42:08 schreef aobp11:
Problem 5 is m.i. een nog grotere instinker: tegenstrijdige gegevens, of zo je wilt één gegeven te veel.

Dat zie ik niet. Ik krijg drie vergelijkingen met drie onbekenden. Één van de drie onbekenden is de gevraagde spanning. Alle onbekenden zijn keurig op te lossen.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

ik zie ook niks tegenstrijdig bij de 2de?
je kan heel snel de stroom door de 5ohm weerstand vinden.
de spanning op V2 weet je ook, en met de stroom door 5ohm weet je V1 ook direct.

dat ze teveel gegevens geven moet je je niks aantrekken.

[Bericht gewijzigd door fcapri op 19 februari 2019 15:03:54 (14%)]

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

Niks van aantrekken? Bereken via die oplossing dan eens hoe groot de stroom door de 3A stroombron zou moeten zijn...

Er zijn (volgens mij) geen teveel gegevens. Door de 3,5A ! stroombron hoef je de stroom niet te berekenen. Deze is gegeven en ligt al vast op 3,5 Ampère.
Er is in de opgave volgens mij geen gegeven die je kunt afleiden aan de hand van de overige gegevens.
Met @fcapri's rekenmethode heb je één van mijn drie vergelijkingen opgelost. Dat is ook de oplossing die @Melanie zoekt.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op 19 februari 2019 20:53:55 (19%)]

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Nou ik ben er nog niet helemaal uit.
Er loopt 3.5A en aan de andere kant 1A.

Dan denk ik dat er nog 2.5A zoek is (danwel nog ergens moet lopen)
Dit is om alles weer 0 (nul) te maken.

Misschien maak ik het ook moeilijker dan het is ...

En welke kant kan die 2,5A uit? :-)

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Op 19 februari 2019 20:46:27 schreef ohm pi:
Er zijn (volgens mij) geen teveel gegevens. Door de 3,5A ! stroombron hoef je de stroom niet te berekenen. Deze is gegeven en ligt al vast op 3,5 Ampère.
Er is in de opgave volgens mij geen gegeven die je kunt afleiden aan de hand van de overige gegevens.
Met @fcapri's rekenmethode heb je één van mijn drie vergelijkingen opgelost. Dat is ook de oplossing die @Melanie zoekt.

Oh ja suf, 3.5 A i.p.v. 3 A (was uit mijn hoofd gezegd).
Je kunt recht-toe recht-aan, zonder die 3.5 A ergens te gebruiken, de stroom door de 5 Ω weerstand berekenen. Die is 2/5 A immers v1 = 4 V en v2 = 2 V. Door de 4 Ω weerstand loopt 1 A. Uit knooppunt "v1" vertrekt dus 1 2/5 A. En wat komt er binnen uit de linker stroombron?

Edit: mijn fout, zie verder

Waarom is V1 4V? ik ga ervan uit dat V1 de gevraagde spanning van de opgave is.
Ik kom op een heel andere (hogere) waarde uit.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Door die 4 Ω weerstand loopt 1 A. Deze zit tussen v1 en 0. Dus v1 = 4 V.

[Terzijde: de 2 Ω weerstand speelt totaal geen rol, want die wordt gewoon gevoed door de 2 V spanningsbron. Wat een idiote opgave eigenlijk.]

Maar niet ten opzichte van VR. De stroombron van 1A heeft een oneindige weerstand en ik weet niet wat de spanning over deze stroombron is.

@Melanie,
Je verwent ons wel met een leuk sommetje :-)

[Bericht gewijzigd door ohm pi op 19 februari 2019 22:27:37 (18%)]

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

@Ohmpi: Bedankt, je hebt helemaal gelijk. Ik zie nu dat ik die 1 A de hele tijd niet als stroombron opgevat heb, maar als aanduiding van de stroom die daar loopt! Wel erg dat dat nu pas tot me doordringt... Ik zal het in mijn eerste reactie corrigeren.

[In het plaatje wordt met VR volgens mij wel de referentie (0 V) bedoeld.]

Op 19 februari 2019 18:58:52 schreef aobp11:
Niks van aantrekken? Bereken via die oplossing dan eens hoe groot de stroom door de 3A stroombron zou moeten zijn...

hmmmm. hoeveel stroom zou er door een stroombron lopen van 3,5A... das een heel moeilijke maar ik zou gokken op 3,5A??? :-)

Op 19 februari 2019 20:46:27 schreef ohm pi:
Er zijn (volgens mij) geen teveel gegevens.
Er is in de opgave volgens mij geen gegeven die je kunt afleiden aan de hand van de overige gegevens.
Met @fcapri's rekenmethode heb je één van mijn drie vergelijkingen opgelost. Dat is ook de oplossing die @Melanie zoekt.

heb voor de fun de schakeling eens anders getekent:

je hebt een heleboel gegevens niet nodig. zoals de weerstandwaarde van 4ohm of daar nu 1ohm of 4ohm staat maakt niks uit. hoe hoger die weerstand, hoe minder spanning over de stroombron, en die hoef je toch al niet te kennen, want je zal beide optellen om op VR weer aan 0 te zitten.

de 2ohm speelt ook geen rol, zit parallel met de spanningsbron. of je die weghaalt of niet, zal niks veranderen aan de spanningen op V1 of V2.
V2... is genen moeilijk om nu te zien hoeveel spanning er staat tussen VR en V2.

je weet de stroom door de 5ohm en oplossing gedaan.

probleem is dat je het vraagstuk moet oplossen met de 'node analasys', en dat is natuurlijk een andere zaak.
moet je vergelijkingen gaan oplossen.
t is natuurlijk gemakkelijk dat je de oplossing direct kan afleiden, en daarmee je vergelijking kan controlleren

1)met knooppunt analyse moet je ofwel alle ingaande en uitgaande stromen op een bepaald getal houden (pak punt V1)
en de 2de is de spanning op en aftellen tot je weerop hetzelfde punt komt.
VR + V2 + V5ohm + V4ohm + Vstroombron 1A = iets...
VR ken je (referentiepunt of massa) V2 ken je, en V5ohm kan je afleiden met punt 1.

V4ohm en Vstroombron heb je niet nodig, dat is enkel ter controle zodat je weer op 'een bepaalde spanning' zit aan VR. de spanning over die 4ohm en stroombron is evengroot als over de 2V bron en de spanning over 5ohm (parallelschakeling, zie mijn 'ander' schema hier boven)

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken