Op 31 maart 2021 19:25:57 schreef Ben Tunsi:
1. Bereken weerstand van de draden;
18,13 Ohm (juist)2. Bereken de stroom;
12,7 A (fout)
3. Bereken de spanning op de draden;
230,06 V (fout)
4. Bereken de spanning op de verbruiker;
39,4 V (fout)
5. Als je weet dat de maximum spanningsval 5% is, kan je dan deze opstelling gebruiken?
Neen (juist)Buzzy ik vind het echt super van u dat je de antwoorden hebt gegeven, maar ik ben daar niks mee als ik het niet goed begrijp.
Euhm Buzzy wat voor formules gebruik jij?
Wat is E misschien?
Eigenlijk niet meer dan de wet van Ohm. E=Ix R. De spanning E over een weerstand is gelijk aan het produkt van de waarde van de weerstand,maal de stroom door de weerstand.
Steeds als je twee van de drie grootheden weet, kun je de derde uitrekenen.
Ik ben al wat ouder en gebruik misschien wat andere symbolen.
E is de spanning in Volts, tegenwoordig U
I is de stroom in Ampère, tegenwoordig ook nog I
R is de weerstand in Ohm, ook nu R.
Je ziet dat er niets nieuws onder de zon is.
Voor het vermogen van de lamp, maar ook van een andere weerstand, kun je ook de wet van Ohm weer gebruiken.
Het vermogen P is het product van E x I (U x I).
Dat is alles wat ik gebruik. Je kunt de formules gewoon afleiden, het is het normale rekenwerk wat je op school geleerd hebt.
Omdat ik kwadraten in de computer wel kan typen, wil dat niet zeggen dat ze op elke computer goed worden weergegeven, dus de spanning in het kwadraat schrijf ik als E x E of zo je wil U x U.
Even wat spelen met de formules.
De lamp is 500 Watt. De spanning waarvoor de lamp gemaakt is, is 230 Volt. De formule luidt: P=UxI. Je kunt dan de stroom door de lamp uitrekenen. Even de formule wat omzetten I=P:U, dus I=500:230=2,17 A. Dit is de stroom door de lamp als je hem aan zou sluiten zonder kabel ertussen!
Met de wet van Ohm kun je ook de weerstand van de lamp uitrekenen.
De wet van Ohm U=IxR. De formule een beetje omzetten omdat we U en I al kennen, R=U:I. De weerstand van de lamp is dus 230:2,17=105,99 Ohm.
Zo kun je de wet van Ohm in allerlei vormen omzetten. In een van de bijdragen staat het rekenvierkant met alle afleidingen.
Een afleiding van de wet van Ohm als je bijv. het vermogen van een weerstand wil uitrekenen en je weet de spanning over de weerstand en de waarde van de weerstand: P=UxU/R.
Als je het vermogen weet en de spanning, kun je de weerstand of de stroom uitrekenen.
Zoals je ziet allemaal heel simpel rekenwerk.
Je had de weerstand van de kabel al uitgerekend en dat was goed. Maar de weerstand van de kabel is niet de reden dat er stroom loopt door de kabel. Stroom gaat er pas lopen als de lamp aangesloten is, dan is de keten pas gesloten.
De keten bestaat uit de ene pool van de voedingsbron, de ader die naar de lamp toe loopt, de lamp zelf en de ader die weer terug gaat naar de voedingsbron. Dat heet een serieschakeling. Die bestaat dus uit: ader heen, lamp en ader terug.
Er gaat nu stroom lopen. Geleerden hebben uitgezocht dat de stroom overal in de serieketen hetzelfde is. Dus door de aders loopt evenveel stroom als door de lamp.
Met de wet van Ohm kun je uitrekenen hoeveel stroom in de keten zal lopen. De weerstand van de draden en de lamp moet je in een serieketen gewoon bij elkaar optellen, dus 18,3 (2x9,15 van elke ader) plus de weerstand van de lamp 105,99 Ohm, samen 124,29 Ohm.
Deze serieketen is aangesloten op 230 volt en de stroom is dan I=E:R, I=230:124,29=1,85 A.
Je kunt nu wet met de wet van Ohm het verlies in de aders berekenen,
U=IxR dus U verlies is 1,85x18,3=33,86 Volt. De lamp brandt dus op 230-33,86=196,14 volt.
Je mocht 5% verliezen, dat is 11,5 volt. Je ziet dat het verlies met deze draad te hoog is.
Meer dan de wet van Ohm heb ik dus niet gebruikt.
Het ging bij jou mis omdat je niet zag wat er feitelijk gebeurde. daarom heb ik het nu helemaal beetje voor beetje uitgelegd. Soms is het handig dat je een schemaatje tekent, dan kan het zomaar ineens duidelijk worden.
Het schema heb ik ook voor je getekend.
Nawoord:
Je hebt kunnen lezen dat een lamp geen gewone weerstand is, omdat een lamp niet ideaal is, maar voor deze schoolopgave moet je dat buiten beschouwing laten, omdat je de eigenschappen van de lamp niet kent. Wat is er aan de hand?
De weerstand van de gloeidraad van een lamp is afhankeijk van de temperatuur, dat kan wel tientallen Ohms schelen tussen koud en warm. Meet maar eens met een Ohm meter de waarde van de gloeidraad als deze koud is. Reken dan met de formules, hoeveel Ohm de lamp is als hij brandt op 230 Volt. Zie je het verschil?
Nu brandt de lamp in de schoolopgave niet op 230 volt, maar op 196 volt. Dat hebben we uitgerekend toch? Maar, de lamp zal minder fel branden omdat hij bij 196 volt minder warm wordt. Dat betekent dat de weerstand van de lamp ook minder is. Dan is de weerstand van de hele keten ook minder en daardoor neemt de stroom in de keten toe en zakt de spanning over de lamp, totdat er weer een evenwicht is. Begrijp je dat? Omdat de verandering van de lamp bij een andere spanning niet bekend is, kun je niet anders rekenen als was het een ideale lamp, die altijd dezelfde weerstand heeft. In de praktijk kom je dus op andere waardes uit.
Edit: In een formule was een getal achter de komma fout ingevuld, waardoor een optelling niet klopte. Dat heb ik gewijzigd, zodat sommige uitkomsten achter de komma een klein beetje gewijzigd zijn. Die wijzigingen worden uiteraard niet meegenomen in gesleepte bijdragen. Het gaat evenwel slechts over een paar tienden. Voor de hele uitleg is het niet van invloed.