warmteontwikkeling van weerstanden
Emma stelde deze vraag op 10 augustus 2007 om 18:31.Beste,
Kun je me soms helpen met de volgende vraag?
------------------------------------
"Je krijgt 3 schakelingen met een of twee weerstanden(de batterijen van de schakelingen zijn identiek)":
1°schakeling: 1 weerstand nl. Rw = 2 ohm
2° schakeling: 2 weerstanden in serie geschakeld nl Rx= 2 ohm en Ry= 2 ohm
3°schakeling: 1 weerstand nl. Rz= 4 ohm
Welke uitspraak over de warmteontwikkeling in een bepaalde tijdsduur door de weerstand(en) is correct?
a. Rw en Rx produceren evenveel warmte, Rz produceert minder warmte dan Rw.
b Rw produceert meer warmte dan Rx en Rx produceert meer warmte dan Rz.c. Rw produceert meer warmte dan Rz en Rz produceert meer warmte dan Ry.
d. Alle weerstanden produceren evenveel warmte.-------------------------------------------------------
Ik dacht,hoe groter de weerstand hoe minder warmte er vrijkomt want de stroom gaat er niet gemakkelijk door dus daar gaat alle energie naar toe... Ik hoop dat je mn redenering een beetje kunt volgen want volgens mij ben ik helemaal mis... Weet je soms hoe je bovenstaande vraag correct oplost (het juiste antwoord is c, maar dat snap ik helemaal niet)
Alvast bedankt voor het lezen van mijn vraag!
Groetjes Emma
Reacties
Dag Emma,
Je schreef: "Ik dacht,hoe groter de weerstand hoe minder warmte er vrijkomt want de stroom gaat er niet gemakkelijk door"
Da's helemaal correct gedacht
" dus daar gaat alle energie naar toe..."
... en dat is een denkfoutje. Want als ik zo doorredeneer, en ik maak mijn weerstand groter en groter en tenslotte oneindig groot (een open schakelaar) dan zou een batterij in een schakeling met een open schakelaar rap leeg zijn: ál zijn energie zou gaan zitten in het duwen en duwen tegen die stroom.
Warmte-ontwikkeling (vermogen = energie per seconde) van een weerstand is rechtevenedig met het kwadraat van de stroomsterkte vermenigvuldigd met de weerstand. In formule:
P=I²·R
Reken nou maar eens met de wet van Ohm voor al die weerstandcombinaties de stroomsterktes uit (pak maar een spanning, 60 V is vaak wel handig omdat je het makkelijk deelt door 2, 3 , 4, 5 en 6) en pas dan die P=I²·R toe voor elke weerstand(scombinatie).
Laat maar eens weten of je eruit komt of niet.
Groet, Jan
Beste Jan,
Bedankt voor de uitleg, het is me echt al een heel pak duidelijker geworden, daar ben ik echt blij om!
En ja hoor als ik het allemaal bereken met dat "trucje" van jou (dat je de spanning als 60 V neemt) dan komt het heel mooi uit... Ik zal het hier nog eens neerschrijven voor alle zekerheid...
Dus stel dat ik als spanning 60V neem, dan bekom ik
1° schakeling: I= U:R= 60:2= 30 A ----- P (Rw)=1800 W
2°schakeling: I= 15 A -----P (Rx) = P (Ry) = 450 W
3°schakeling: I=15 A --------P (Rz)= 900 W
Nu kom ik dus ook antwoord c uit!
Hartelijk bedankt!
Groetjes Emma
Kijk, daar zijn we uit. De afleiding van de formule P=I²·R zullen we maar niet aan beginnen. De weerstand beïnvloedt de stroomsterkte, een verdubbeling van de weerstand betekent dus een halvering van de stroomsterkte. Maar heel de achtergrond van jouw probleem is dat dát een KWARTering van I² betekent. En in P=I²·R is een kwartering maal een verdubbeling (¼ x 2 ) is nog steeds maar ½.
Kun je nou ook zonder uitgebreid rekenwerk voorspellen wat er gebeurt met de warmte-ontwikkeling in een circuit als ik de weerstand van dat circuit verDRIEvoudig?
Groet, Jan
Beste Jan,
Ik probeer je vraag eens op te lossen: dus we verdrievoudigen de weerstand dus moet de stroomsterkte drie keer kleiner worden... Dus dan bekom je voor P= I²*R= (1/9)*3= 1/3=0,33333 Betekent dit dan dat er warmte nodig is en dat er dan geen vrijkomt want P<1 of heb ik het weer eens mis?
Groetjes, Emma
Ja ik denk dat ik weer eens goed fout zat daarnet maar ik denk dat ik mn fout nu wel gevonden heb:
die 0,3333 wil niet zeggen dat er geen warmte vrij komt! Dit heb ik helemaal zelf bedacht kijk: anders zou die 0,5 ook betekenen dat er geen warmte vrijkomt maar dat gebeurt dus wel alleen de helft minder dan in dezelfde schakeling met een zo een weerstand. Dus met drie weerstanden van 2ohm die serie geschakeld zijn, (en met een spanning van 60V) bekom je P= o,33333 * 900 W= 300 W
Nu hartelijk bedankt voor alles wat je me hebt uitgelegd Jan! I am so happy now!
Geeft niks dat je het (nog) niet beredeneert, op een kladje kun je het met wat eenvoudig gekozen waarden ook uitrekenen zoals je ziet.
R drie keer zo groot, dan I eenderde keer zo groot, en I² eennegende keer zo groot.
eennegende x 3 betekent dat de warmteontwikkeling drienegende = eenderde van de oorspronkelijke wordt, ofwel gewoon driemaal zo klein......
Gisteren kon ik deze vraag maar niet oplossen, maar door je uitleg van gisterenavond begint het vandaag al wat meer te vlotten, kun je eens nakijken of mijn redenering klopt?
De vraag is de volgende:
"Een verwarmingstoestel wordt aangesloten op het elektriciteitsnet. Uit proeven blijkt dat het toestel 15kWh energie afneemt in 10 uur tijd. We sluiten op hetzelfde net een tweede toestel aan, waarvan de weerstand 2 maal zo groot is. Het tweede toestel blijft ook 10 uur aangeschakeld en neemt dan een energiehoeveelheid af gelijk aan:
a. 3.8 kWh
b. 7.5 kWh
c. 30 kWh
d. 60 kWh
Toen ik deze oefening voor je uitleg oploste kwam die maar niet uit: ik kwam telkens antwoord c uit ipv van b... Maar nu kom ik eindelijk b uit!
Zo doe ik het:
Als de weerstand 2 keer zo groot wordt, wordt I twee maal zo klein dus P2 wordt de helft kleiner (want P= I² * R) dan P1. Bijgevolg zal Q2 ook de helft kleiner zijn dan Q1: want Q=P*t dus dit wordt als Q1 gelijk is aan 15 kWh en tijd blijft dezelfde: Q2= 15 /2= 7,5 kWh.-----antwoord b!
Hartelijk bedankt voor al jullie hulp!
Groetjes Emma
is OK.
:)
super!!!!! :) Echt bedankt, Emma
Liameke
2007, man dit zijn oude berichten Oud? Welnee, piepjong. De huidige set natuurwetten is waarschijnlijk kort na de oerknal (ca 14 miljard jaar geleden) ontstaan en geldt nog steeds, al zijn we zijn er nog lang niet op uitgestudeerd. Onze kennis van stroomsterkte en vermogen is toch alweer zo'n anderhalve eeuw oud en sindsdien niet wezenlijk veranderd. Het is allemaal niet zo heel erg modegevoelig :)
Groet, Jan