Laboverslag schakelen van weerstanden PDF

Preview

Summary

Download Laboverslag schakelen van weerstanden PDF

Description

Onderzoeksvragen: 1. Welk verband bestaat er tussen de weerstandswaarde van twee in serie geschakelde weerstanden en de weerstandswaarden van de respectievelijke weerstanden? 2. Welk verband bestaat er tussen de weerstandswaarde van twee parallel geschakelde weerstanden en de weerstandswaarden van de respectievelijke weerstanden? 3. Hoe gedragen spanning en stroom zich in een gemengde schakeling met 3 weerstanden?

1 METINGEN 1.1 Opmeten van de waarden van Ri WEERSTANDSWAARDE in K Ω R1

8.18

R2

10.13

R3

20.0

KLEURCODE

Goud,rood,rood,grijs Goud, oranje,zwart,bruin Rood, zwart,zwart,bruin

1.2 Serieschakeling van de weerstanden R1 R2 en R3 SERIE

Gemeten Rs in K Ω

Berekende Rs in K Ω

R12

18.13

8.18+10.31=18.31

R23

30.1

10.31+20.0=30.13

R123

38.3

8.18+10.3+20.0=38.31

1.3 Parallelschakeling van de weerstanden R1 R2 en R3

PARALLEL

Gemeten Rs in K Ω

R12

4.53

R23

6.73

Berekende Rs in K Ω 1/8.18+ 1/10.31= 4.53 1/10.31+ 1/20.0=6.72 -- 1/17 --

1/10.31+ 1/20.0+1/8.18=3.69

3.70

R123

2 SIMULATIES Hieronder noteer je de waarden die je kreeg bij het begin van de les Bronspanning U in V 10,0

U

WEERSTANDSWAARDE in .... Ω R1

5

R2

10

R3

15

2.1 Serieschakeling U (V)

volgens phet-simulatie U (V)

U

10,0

U1

1.66 V

1.67 V

U2

3.333 V

3.33 V

U3

5V

5V

Berekende I (.... A)

volgens phet-simulatie I (... A)

0.333A

0.33A

I

-- 2/17 --

-- 3/17 --

2.2 parallelschakeling Berekende I (..... A)

volgens phet-simulatie I (..... A)

3.66 A

3.67 A

I1

2.00 A

2.00 A

I2

1.00 A

1.00 A

I3

0.66 A

0.67 A

U (V)

volgens phet-simulatie U (V)

I

U

10,0

-- 4/17 --

-- 5/17 --

plak hier 1 of meer screenshots

2.3 Gemengde schakeling van de weerstanden R1 R2 en R3

Rs in Ω

Schakeling 2.3.a

Rs in . Ω

Schakeling 2.3.b

R12

3.3333

R12

15

R123

18.3333

R123

0.06

in A

in A

I

1.09 A

I

2.01 A

I1

0.36 A

I1

0.67 A

I2

0.18 A

I2

0.67 A

-- 6/17 --

0.55 A

I3

I3

0.67 A

in V

in V

U1

1.82 V

U1

3.33 V

U2

1.82 V

U2

6.67 V

U3

8.18 V

U3

10 V

Berekeningen Simulatie 1 : 1/ R12 = ⅕ + 1/10 = 3/10 → R12 = 10/3 = 3.333 Ω R123 : R12+R3 = 3.333+15 = 18.333Ω Simulatie 2 : R12 = R1+R2 = 5+10 = 15 R123= R12+R3 → 15 + 1/15 =1/R123 = R12/(1/R3) 226/15 R123 =15/226 = 0.06

-- 7/17 --

-- 8/17 --

Antwoorden op de onderzoeksvragen : 1. Welk verband bestaat er tussen de weerstandswaarde van twee in serie geschakelde weerstanden en de weerstandswaarden van de respectievelijke weerstanden? : De weerstandswaarde van twee in serie geschakelde weerstanden is de som van de weerstandswaarde van de respectievelijke weerstanden. De substitutieweerstand is dus recht evenredig met de weerstandswaarde van de respectievelijke weerstanden want hoe groter de weerstandswaarden van de weerstanden zijn hoe groter de substitutieweerstand → R12 = R1+R2

2. Welk verband bestaat er tussen de weerstandswaarde van twee parallel geschakelde weerstanden en de weerstandswaarden van de respectievelijke weerstanden? De weerstandswaarde van twee parallel geschakelde weerstanden en de weerstandswaarde van de respectievelijke weerstanden zijn omgekeerd evenredig want hoe groter de weerstandswaarden van de weerstanden hoe kleiner de substitutieweerstand. Dit bereken je door de volgende formule : 1/R12= 1/R1+1/R2

3. Hoe gedragen spanning en stroom zich in een gemengde schakeling met 3 weerstanden? Als bij een gemengde schakeling van drie weerstanden weerstand 1 en 2 parallel geschakeld zijn en weerstand 3 in serie is geplaatst merk je dat de stroom verdeeld wordt over de drie weerstanden en dus de som van de hoeveelheid stroom dat door 1 component gaat gelijk is aan de totale hoeveelheid stroom. De spanning is gelijk over de componenten die parallel geschakeld zijn.

Wanneer de componenten 1 en 2 in serie worden geplaatst en component 3 parallel wordt geschakeld merk je dat de hoeveelheid stroom dat door elk van de weerstanden stroomt gelijk is en dat de totale hoeveelheid stroom ook hier overeenkomt met de som van de hoeveelheid stroom dat door component gaat . De spanning neemt tekens toe met een vaste waarde naarmate de weerstand groter wordt.

-- 9/17 --

2.4

Gemengde schakelingen van lampjes

2.4.1 Maak de volgende schakeling met de 3 lampjes en een spanning van 10,0V aan.

● Wat merk je m.b.t. de lichtsterkte van de 3 lampjes? antwoord: Ze zijn gelijk → 1A 1÷RS= 1÷R1+1÷R2+1÷R3 = 1÷10+1÷10+1÷10 = 3÷10 RS= 10÷3 -- 10/17 --

I=U/RS = 10÷(10÷3) 3A

● lampje L1 los. Wat gebeurt er met de lichtsterkte van de overige 2 lampjes?

Mijn hypothese (kruis het vakje van je keuze aan!) lichtsterkte LAMPJE

0

L1

x

neemt af

blijft gelijk

-- 11/17 --

neemt toe

L2

x

L3

x

Mijn waarneming lichtsterkte LAMPJE

0

neemt af

blijft gelijk

neemt toe

x

L1 L2

x

L3

x

● Verklaar voorgaande door de substitutieweerstand van beide schakelingen (met en zonder L1) te berekenen en hieruit de geleverde stroomsterkte van de batterij te becijferen. Met L1: 1÷RS= 1÷R1+1÷R2+1÷R3 = 1÷10+1÷10+1÷10 = 3÷10 RS= 10÷3 I=U/RS = 10÷(10÷3) 3A Zonder L2 1/Rs = 1/R2+ 1/R3 = 1/10+1/10 =2/10of ⅕ Rs= 5 I=U/RS = 10/5 =2 A

-- 12/17 --

antwoord: hoe meer lampjes, hoe meer/groter de stroomsterkte

● Is de onderstaande uitspraak waar of vals? Verklaar je antwoord. “De lampjes L3 en L2 branden harder dan ervoor wanneer lampje L1 wordt losgedraaid omdat de stroomsterkte nu slechts over 2 lampjes wordt verdeeld i.p.v. over 3 lampjes.” antwoord: Vals! De stroomsterkte verkleint nadat je 1 lampje hebt losgedraaid.

2.4.2 Beschouw de volgende schakeling met de 3 lampjes en een spanning van 10,0V.

● Wat gebeurt met de lichtsterkte van de overige 2 lampjes wanneer lampje L1 wordt losgedraaid?

3/17 --

Mijn hypothese lichtsterkte LAMPJE

0

L1

x

neemt af

blijft gelijk

neemt toe

x

L2 x

L3

Mijn waarneming lichtsterkte LAMPJE L1

0

neemt af

blijft gelijk

neemt toe

x x

L2

-- 14/17 --

x

L3

● Verklaar voorgaande door de substitutieweerstand van beide schakelingen (met en zonder L1) te berekenen en hieruit de geleverde stroomsterkte van de batterij te becijferen. antwoord: - berekeningen MET L1: 1/R12=1/10+1/10=2/10→ RS=10/2= 5 Ω R123= R12+R3→ 5 Ω+10 Ω=15 Ω I=10V/15 Ω=¿ 0,666… A ZONDER L1: R2+R3=10 Ω +10 Ω =20 Ω I=10V/20 Ω =0,5A -

antwoordzin de batterij levert minder stroom

● Wat gebeurt er wanneer je lampje L3 losdraait? antwoord: er is geen stroom meer want de stroomkring is onderbroken

● Sluit de lampjes L1 en L2 kort zodat je onderstaande schakeling krijgt.

● Wat gebeurt met de lichtsterkte van L1 , L2en L3? Mijn hypothese lichtsterkte LAMPJE

0

L1

x

L2

x

neemt af

blijft gelijk

neemt toe

x

L3

-- 15/17 --

Mijn waarneming lichtsterkte LAMPJE

0

blijft gelijk

neemt toe

x

L1 L2

neemt af

x x

L3

● Bereken de substitutieweerstand van deze kring (Je mag altijd een berekening op papier maken en hieronder een scan of foto plakken) R1= R2= 0 ohm R3= 10 ohm

R1+R2+R3= 10 ohm

wanneer de weerstand groter wordt vermindert de stroom.

-- 16/17 --

-- 17/17 --...