Vervangingsweerstand berekenen

Leonie stelde deze vraag op 20 maart 2016 om 16:29.

 Beste,

Ik ben o.a. bezig om de vervangingsweerstand te berekenen. Ik vind dit een lastige opgave en ben tot de volgende berekeningen en antwoorden gekomen. Ik weet alleen niet zeker of dit helemaal correct is. 



Bereken in bovenstaand schema:
a. De vervangingsweerstand.
b. Wat de ampèremeter aanwijst.
c. Ubc en Uad
d. Het door de batterij geleverde vermogen.

Antwoorden en berekeningen:
a. BC = 1/RV=1/R1+1/R2 = 1/500 + 1/500= 1/250
AC= 200+250= 450.
AD= 1/450 + 1/900=2/900 + 1/900= 3/900 = 1/3/900= 1/2700
vervangingsweerstand tussen AD = 1/2700 Ohm.

B. 9v+9v= 18v
U=I.R = 18v=I.450(ac) = 18/450=1/25A =0,04A
De voltmeter wijst 0,04A aan.

C. Ubc=I.R = Ubc=1/25.250=10
Ubc=10
Uad=I.R = 1/25.1/2700=1/67500 

D. P=U.I =18.1/25= 18/25W

Kan en mag de berekening zoals hierboven een uitkomst bv 18/25 hebben?

Groeten Leonie

Reacties

Jan van de Velde op 20 maart 2016 om 17:23

Leonie plaatste:


AD= 1/450 + 1/900=2/900 + 1/900= 3/900 = 1/3/900= 1/2700

oeps...

  dus 

daarmee gaan vervolgberekeningen uiteraard ook de mist in. 

groet, Jan 
Jan van de Velde op 20 maart 2016 om 17:31

B. 9v+9v= 18v

U=I.R = 18v=I.450(ac) = 18/450=1/25A =0,04A
De voltmeter wijst 0,04A aan.

typefoutje

en bij D pak je een bronspanning (OK) en een DEELstroom (Niet OK) om een bronvermogen uit te rekenen .



Leonie op 21 maart 2016 om 11:55
Dag Jan,

Ik kom nu in de eerste berekening bij vraag A tot de volgende som:

A. Vervangingsweerstand tussen A en D:
Bc=1/500+1/500= 1/250 (mag ik dan aannemen dat Bc 250 is? Of moet ik 1/250 aanhouden?

Ac= 250+200= 450 (mag ik deze bij elkaar optellen? Of moet ik hier ook de berekening 1/250+1/200= 4/1000+5/1000=9/1000 op los laten?)

Ad=1/rv= 1/r1+1/r2= 1/450+1/900=2/900+1/900=3/900 

Rv=900/3= 300 Ohm.


B. Wat de ampèremeter aanwijst:

Bronspanning is 18V.
Rv= 300 Ohm

U=I.R = 18=I.300 = 18/300= 3/50 = 0,06 A.

1.c Ubc en Uad:
U=I.R = Ubc= 0,06.250= 15V
U=I.R = Uad= 0,06.300= 18V

Ik vraag me af of bovenstaande berekening klopt. Ik vind het gek dat Ubc 15V is en Uad 18V is.

1.d Het door de batterij geleverde vermogen:
P=U.I = P=18.0,06=1 2/25= 1.08 W

Groeten Leonie


Jan van de Velde op 21 maart 2016 om 16:33

Leonie plaatste:

Bc=1/500+1/500= 1/250 (mag ik dan aannemen dat Bc 250 is? Of moet ik 1/250 aanhouden?

als je dát vraagt wreekt zich het feit dat je je formules/vergelijkingen maar half noteert. 

voor die parallelweerstanden geldt hier:



dat betekent dus dat 1/Rv gelijk is aan 1/250 
Je vraag is dus geheel overbodig, wiskundig staat hier gewoon wat er staat. De vervangingsweerstand tussen B en C is dus 250 Ω

Bij de berekening van de vervangingsweerstand tussen A en D doe je dat al netter, al kun je beter niet noteren AD = 1/Rv = ..... want dan zeg je feitelijk wiskundig dat de vervangingsweerstand tussen A en D gelijk is aan zijn eigen omgekeerde 1/Rv  en bijvoorbeeld 3 is NIET gelijk aan 1/3 .

Zo kun je dus jezelf aardig in de war krijgen als je slordig met de wiskunde omgaat. 

Leonie plaatste:

Ac= 250+200= 450 (mag ik deze bij elkaar optellen? Of moet ik hier ook de berekening 1/250+1/200= 4/1000+5/1000=9/1000 op los laten?)

gewoon formulewerk strak houden, serieweerstanden tel je gewoon bij elkaar op. Rv = R1 + R2 + .....
Voor parallelweerstanden daarentegen gebruik je 1/Rv = 1/R1 + 1/R2 + ....

Twee onderscheiden formules voor twee onderscheiden situaties. 


Leonie plaatste:

B. Wat de ampèremeter aanwijst:

Bronspanning is 18V.
Rv= 300 Ohm

U=I.R = 18=I.300 = 18/300= 3/50 = 0,06 A.

Nee, want wat je hier berekent is de totale stroom geleverd door de bron, omdat die 300 Ω de totale weerstand van de schakeling is. Niet wat die ene ampèremeter aanwijst, want die zit maar in één van de twee takken en meet dus alleen van dié tak de stroom. 

Spanning over die tak is weliswaar de volle 18 V, maar de weerstand in die tak is 450 Ω en dus zal die ampèremeter 0,04 A aanduiden
Zelfde sommetje over de andere tak, 18 V en 900 Ω geeft 0,02 A.
Samen opgeteld voor de totale stroomsterkte van de bron, komen we netjes weer op 0,04 + 0,02 = 0,06 A uit. 

Daarmee kun je dus ook het vermogen van de bron berekenen, Pbron = Ubron x Ibron = 18 x 0,06 = 1,08 W

UBC :
Over AD (en dus ook in die tak waar het stuk BC in zit) staat de volle 18 V. 
die wordt verdeeld over de serieweerstanden AB en BC, naar rato van de grootte van hun weerstand (het grootste jongetje pakt de meeste snoepjes...). 

twee manieren:

manier 1:
18 V over in totaal 450 Ω
BC is daarvan 250 Ω , dus 

check op vergelijkbare wijze even of er zo over AB inderdaad de ontbrekende 8V valt.

manier 2: 
UBC = IBC x RBC = 0,04 x 250 = 10 V 
check ook weer op vergelijkbare wijze even of er zo over AB inderdaad de ontbrekende 8V valt.

Is hopelijk opgevallen dat steeds als ik deze formules gebruik ik er oplettend voor zorg dat als ik het vermogen van X moet berekenen, ik dan een spanning over X en een stroom door X neem. Of als ik de spanning over Y moet berekenen, ik de weerstand van Y en de stroomsterkte door Y gebruik. Steeds opletten dat je alleen waarden die betrekking hebben op één en hetzelfde onderdeel bij elkaar houdt.

Helemaal helder nou? 

groet, jan




Leonie op 22 maart 2016 om 16:54
Super dank je wel! Ik heb ook gelijk mijn wiskunde er maar op na geslagen om de wiskundige om in het vervolg de wiskundige slordigheden te voorkomen!

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Ariane heeft zeven appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)