praktijkvoorbeeld verband tussen weerstand en doorsnede van de draad

Isabelle stelde deze vraag op 19 oktober 2012 om 13:54.

Hallo,

ik moet voor natuurkunde een praktijkvoorbeeld beschrijven van het verband tussen de weerstand en de dikte van een draad. Als voorbeeld is gezegd dat we moeten denken aan hoogspanningsdraden of verlengsnoeren, maar ik kan hier het verband niet vinden tussen de weerstand en doorsnede van de draad, alleen dat er een optimaal verband moet zijn. Ik moet de opdracht al snel inleveren dus ik hoop echt dat je me snel kunt helpen! Alvast heel erg bedankt!

Groetjes.

Reacties

Jan op 19 oktober 2012 om 14:30

Dag Isabelle,

Weerstand in draden zorgt ervoor dat vermogen in draden "verloren" gaat (de draden worden warm), en, bij lange (verleng)snoeren dat het aangesloten apparaat zelfs niet eens meer bijna de volle stopcontactspanning ontvangt en dus minder goed werkt. 

Hoe groter het vermogen van het aangesloten apparaat, hoe groter de benodigde stroomsterkte, en hoe erger het effect van die spannningsdaling in langere snoeren. Maar koperdraden zijn duur, en hoe dikker hoe duurder.

Het is dan ook zinnig om geschikte draden te kiezen. 

Dit werkt ongeveer net als bij water: Als jij met een heel lange gewone tuinslang ver weg de tuin moet sproeien kun je de kraan wagenwijd opendraaien, maar je merkt al gauw dat er weinig water meer uit de sproeier komt en dat hij minder ver sproeit. Een dikkere slang heeft minder weerstand en werkt daarvoor beter. Vandaar ook dat de brandweer met van die hele dikke slangen werkt. En een kortere slang gaat ook beter. 

dus:

  • hoe korter de draad, hoe kleiner de weerstand(sverliezen)
  • hoe dikker de draad (groter doorsnee-oppervlak), hoe kleiner de weerstand(sverliezen)
 
Nou ga je natuurlijk niet een schemerlampje aansluiten op een dikke koperkabel, dat is overkill. Veel stroom heb je daarvoor niet nodig, zo'n dikkere kabel kost dan vele malen meer dan de energieverliezen van het dunnere snoertje van dat lampje over heel de levensduur van je schemerlamp ooit gaan kosten. 
 
Maar je kunt niet met een gewoon verlengsnoertje voldoende energie vervoeren om vanuit een centrale een hele stad (énórm vermogen) van elektriciteit te voorzien. Daarvoor zijn dikkere kabels nodig. Sterker nog, als we dat gewoon met 230 V zouden doen zou er zóveel stroom lopen dat we al gauw kabels van misschien wel een meter diameter moeten gaan gebruiken. Maar door voor die afstanden met hoogspanning te gaan werken hebben we niet zoveel stroomsterkte nodig, en dus ook minder dikke kabels. Dan nog, hoogspanningskabels hebben altijd nog een diameter van enkele centimeters,


( foto van een  "standaard" hoogspanningskabel)

en er lopen er meerdere parallel om de last verder te verdelen. 
 
 
Duidelijker zo? 
 
 
Groet, Jan
 

 

Isabelle op 19 oktober 2012 om 21:13

Hoi,

dankjewel, het is nu in ieder geval al een stuk duidelijker!
Maar ik vroeg me nog wel af of de hoogspanningsdraden een groot of een klein oppervlak hebben en waarom er dan juist een groot of klein oppervlak moet zijn met betrekking tot de weerstand die er moet zijn?

Groetjes,

Isabelle

Jan op 20 oktober 2012 om 00:51

Met oppervlak wordt hier bedoeld de oppervlakte van de doorsnede van de draad. Dus het oppervlak waar je tegenaan kijkt als je een draad doorsnijdt.

Een (ronde) draad met een 3 x zo grote diameter d heeft een 9 x zo grote doorsnede (opp cirkel =¼πd²), en daarmee ook een 9 x zo kleine weerstand. 

isabelle op 21 oktober 2012 om 13:53

Maar waarom is de weerstand van een hoogspanningsdraad dan 9x zo klein wanneer het oppervlak 9x zo groot is??

Theo op 21 oktober 2012 om 14:03

Vergelijk:  waarom is er minder/geen file op de weg als heel veel auto's tegelijk zich over een 10-baansweg voortspoeden tov een 2-baansweg?

Vick op 20 december 2021 om 13:42
Weet iemand toevallig wat het verband is tussen de weerstand en een oppervlakte van een draad? Ik kan geen duidelijk antwoord geven op mijn vraag, en het is voor een verslag van natuurkunde die ik vandaag moet inleveren...
Jan van de Velde op 20 december 2021 om 14:30
Dag Vick.

Wat is het verband tussen de breedte en diepte van een rivier en hoe makkelijk of moeilijk er water doorheen kan stromen? 

Groet, Jan
Theo de Klerk op 20 december 2021 om 14:32

Hieruit kun je afleiden dat de weerstand R afneemt als (oppervlakte van) de doorsnede van de draad toeneemt. Ook wel logisch: vergelijk het met een bredere weg: daarover kunnen per seconde ook meer auto's rijden zonder elkaar in de weg te zitten (=weerstand ondervinden)

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft achtentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)