Teken de schakeling eens met 2 weerstanden. Plaats de interne weerstand en ideale spanningsbron eventueel samen in een rechthoek die "de batterij" weergeeft.
Ga dan eens rekenen met open en dichte schakelaar. Wat "de batterij" levert aan spanning is minder dan wat de ideale spanningsbron levert omdat al een klein deel van de spanning verviel over de interne weerstand. En met U=IR wordt dat alleen maar erger naarmate de stroomsterkte toeneemt.

Beste Theo,

bedankt voor je reactie.
Het was even puzzelen, maar ik ben tot de volgende berekening gekomen. 

Gehele spanningsbron heeft een bronspanning van 12V. De inwendige weerstand is 0,3 ohm. Er wordt een uitwendige weerstand van 3,7 ohm aangesloten dmv een schakelaar.

Stroomsterkte: U/R= 12/(0,3+3,7)=3A
Inwendige weerstand: U=IxR = 3x0,3=0,9V
Uitwendige weerstand: U=IxR=3x3,7=11,1V

De uitwendige en inwendige weerstand bij elkaar is 12V.

Of zit ik nu in een hele verkeerde hoek te denken?

Groeten, Leonie

En klopt het op het moment dat de schakelaar gesloten is (de uitwendige weerstand), de weerstand geen weesratnd geeft omdat het een gesloten stroomkring is?

dag Leonie,

die 11,1 V heb je correct berekend, maar blijft de vraag op welk van de vragen 2a, 2b of 2c volgens jou die 11,1 V nou eigenlijk het antwoord is, en wat dan volgens jou het antwoord op de andere vragen hoort te zijn. volgens mij verwar je hier de begrippen "open" en "gesloten" stroomkring.

In een open stroomkring loopt geen stroom.

Groet, Jan

Leonie,

De berekeningen op zich zijn correct, maar zoals Jan aangeeft: op welke vraag geven ze een antwoord?
Als de stroomkring open is loopt er geen stroom. De weerstand blijft hetzelfde, maar er staat geen spanning over omdat er geen stroom doorloopt:U=IR=0R=0 V.
Als je een spanningsmeter op de batterij aansluit is er wel een gesloten kring (er gaat een stroompje doorheen) maar je mag aannemen dat de weerstand van die spanningsmeter heel hoog is (10⁸Ω). Dan is U=IR =12V min een pietsie (wat door de interne weerstand wordt afgenomen).

Dag Jan,

ik snap niet zo goed wat ze bedoelen met de spanning tussen de uiteinden van de schakelaar en de aansluitpunten van de schakelaar. Als de schakelaar gesloten is dan blijft de spanning toch hetzelfde omdat deze geen weerstand ondervindt?

Antw 2.a: de spanning tussen de aansluitklemmen, de klemspanning is: 11,1 V.

Als ik de berekening zo bekijk weet ik ook niet zo zeker of ik de antwoorden voor de vragen 1a tm 1d goed heb beantwoord. Ik zal deze ook eens opnieuw berekenen. Ik ben erg blij met de opmerkingen, het kwartje begint beetje bij beetje te vallen.


Groeten, Leonie

laten we dat even wat netter zeggen voordat we nog meer verwarring krijgen.

als de schakelaar gesloten is
dan ondervindt de stroom daarvan geen hinder (geen weerstand)
en valt er daarom geen spanning over de schakelaar, zie ook de aanwijzing van de voltmeter hieronder: 



bij een geopende schakelaar daarentegen kan er geen stroom lopen, valt er nérgens ni de schakeling enige spanning en is de spanning tussen de aansluitpunten van de schakelaar dus de volle bronspanning:

 
In deze java-applet kun je allerlei schakelingen nabouwen ter controle van je bedenksels
https://phet.colorado.edu/nl/simulation/legacy/circuit-construction-kit-ac-virtual-lab

klopt:

 

Beste Jan en Theo,

Wat fijn om het even visueel te zien! Nav bovenstaande uitleg kom ik tot de volgende antwoorden:

1. Als de schakelaar geopend is, hoe groot is dan de spanning
a. Tussen de aansluitklemmen van de batterij? 12V
b. Tussen de uiteinden van de weerstand? 0V
c. Tussen de aansluitpunten van de schakelaar? 12V

2. Als de schakelaar gesloten is, hoe groot is dan de spanning
a.Tussen de aansluitklemmen van de batterij? 11,1 V
Stroomsterkte is: U/R=12/(0,3+3,7= 3A
Uitwendige weerstand berekening: U=IxR = 3x3,7 = 11,1 V
B. Tussen de uiteinden van de weerstand? 0 V
c. Tussen de aansluitpunten van de schakelaar? 11,1 V

Groeten Leonie

bij 2B en 2C trek je rare conclusies

Ok. 2b, gesloten circuit dus er loopt altijd stroom doorheen. 0 V kan niet.
 Ik zit waarschijnlijk te moeilijk na te denken, maar moet ik hier een berekening op plaats laten vinden? Of loopt hier gewoon 11,1 V doorheen omdat de schakelaar gesloten is en geen weerstand ondervindt?
2c. Geldt bovenstaande uitleg ook voor 2c?

Beste Jan, 

Je schreef eerder: Als de schakelaar gesloten is, dan ondervindt de stroom daarvan geen hinder (geen weerstand) en valt er daarom geen spanning over de schakelaar.

dus als ik dit goed begrijp, is de spanning tussen de uiteinden van de weerstand: 11,1 V
En de spanning tussen de aansluitpunten van de schakelaar, 0V.

Heb ik het nu door?

Groeten, Leonie

Het grote misverstand tussen stroom (die "loopt") en spanning (die "staat") steekt hier weer de kop op.

stroom = verplaatsing van lading. Uitgedrukt in ampère, wat hetzelfde is als coulomb/seconde (lading/tijdseenheid). De lading "loopt" via de bedrading en wat daarop aangesloten is, van de + pool van een spanningsbron naar de - pool.

spanning = energie die aan een ladingseenheid wordt meegegeven door een "bron" of de energie die zo'n ladingseenheid afstaat aan een obstakel in de bedrading. Uitgedrukt in volt, wat hetzelfde is als joule/coulomb (energie/lading).

Elke keer dat een lading (een of meer eenheden) van de - naar de + pool gaat door een spanningsbron (=energiebron) krijgt het een hoeveelheid energie. Dat is de reden dat ladingen worden gebruikt: ze kunnen makkelijk energie meenemen en elders afstaan. Met de lading zelf gebeurt niks: er vertrekt evenveel uit de + pool als er aan de - pool binnenkomt. Lading gaat dus niet verloren. Beschouw het als pakezeltjes die door de bedrading lopen (stroom) en in de bron hun paktassen vullen met energie. Al lopend van + naar - door de bedrading staan ze een deel van de energie af (de spanning die over een obstakel als weerstand of motor "staat"). Als ze weer bij de - pool aankomen zijn hun paktassen leeg. De bron vult ze weer en ze kunnen opnieuw een rondje lopen en de energie onderweg afstaan.

Dus door een schakelaar (bedrading zonder weerstand) loopt wel stroom (en geen spanning) en hierbij wordt ook geen energie afgestaan (0 V).
Als wel een weerstand wordt aangetroffen dan gaat daar een stroom (van lading of pakezels) doorheen en de weerstand gebruikt een hoeveelheid energie (tussen binnenkomst in de weerstand en verlaten van de weerstand daalt de spanning - de weerstand "doet een greep in de paktassen en haalt er energie uit").  De gebruikte energie wordt (per lading) in volts uitgedrukt.

Dus een spanningsbron levert energie van bijv 12 V tussen - en + pool: elke ladingseenheid (1 coulomb) krijgt 12 joules energie. Als de stroom vervolgens met 2 ladingseenheden per seconde (2 coulomb/seconde = 2 A) door de draad gaat dan vertrekken die elke seconde met 2A x 12 V = 24 joules. En onderweg bij een 6 ohms weerstand gaat daar 2A stroom doorheen en die verliest U=IR=2x6=12V aan energie (per lading) en dan komt de lading weer zonder energie bij de - pool aan...

zeg niet dat ergens 11,1 V doorheen loopt.

spanning is net als een drukverschil in een watersysteem. Bij een waterslang zeg je ook niet dat er 3 bar doorheen loopt. Vóór een filter heb je bijvoorbeeld een druk van 3 bar, ná het filter 1,8 bar, dat wil zeggen een drukverschil van 1,2 bar OVER dat filter.
Dat wil zeggen dat er over dat filter 1,2 bar druk valt. 

dat zou kunnen. Maar ja, hoeveel plaatsen in je schakeling zijn er waarOVER er spanning valt? Slechts 2, die inwendige weerstand en die uitwendige weerstand, en dat sommetje had je al gemaakt. 

Maar OK, waarom zouden we niet rekenen?
Er loopt een stroom van 3 A DOOR de schakeling.
Weten we dat de weerstand van een schakelaar 0 Ω is, dan kunnen we berekenen dat er een spanning van U=IxR = 3 x 0 = 0 V zal vallen OVER de schakelaar.
Weten we dat de weerstand een weerstand van 3,7 Ω heeft, dan zal er OVER die weerstand een spanning van U=IxR = 3 x 3,7 = 11,1 V vallen. 

Gelijk aan die klemspanning ja, want het is de enige weerstand die tussen die klemmen zit. Dus in die zin is verder of opnieuw gaan rekenen eigenlijk overbodig. 

ja, daarmee heb je het door, maar omdat je die plaatste terwijl zowel Theo als ik ook zaten te schrijven was je reactie me nog niet opgevallen.

Groet, Jan

Beste Jan en Theo,

Heel erg bedankt voor de uitleg. Het is me aan de hand van jullie voorbeelden duidelijk geworden. Soms is het voor mij erg verwarrend. Ik heb studiemateriaal opgestuurd gekregen (diverse hoofdstukken en onderwerpen), wat ik in 3 weken moet leren. Over het algemeen kom ik hier redelijk tot goed uit. Maar bij dit vraagstuk liep ik echt vast. Ik wil jullie daarom ook graag bedanken dat jullie de tijd hebben genomen mij dit uit te leggen!

Groeten Leonie

Graag gedaan (ongetwijfeld mede namens Theo) en succes verder met je voorbereidingen.