formule vermogen uitwendige weerstand

Emma stelde deze vraag op 15 juni 2016 om 18:00.

Ik begrijp een opdracht van natuurkunde niet.
Dit is de formule voor het verbruikte vermogen in de uitwendige weerstand:





Ik heb werkelijk geen idee hoe deze formule tot stand is gekomen. Wie kan mij helpen?
Groetjes Emma

Reacties

Jan van de Velde op 15 juni 2016 om 18:35
dag Emma,

Ik heb hem nog niet nagerekend, maar dimensioneel klopt hij, dus is er een grote kans dat hij in orde is.

Kwestie van algebraïsch goochelen met

Pb=Ub·Ib 
PR = UR·Ib (serieschakeling)
Ub=Ib·Rtot
Rtot = Ri + Ru

in een schakeling met een spanningsbron, en een inwendige en uitwendige weerstand in serie daarmee. (dus onder daarbinnen geldende verdere voorwaarden)

Is het noodzakelijk om hem af te leiden?

Groet, Jan


Emma op 15 juni 2016 om 18:39
Dag Jan,
Heel erg bedankt voor uw reactie!
Ja, de opdracht was: "Leid deze formule af."
Groetjes Emma
Theo de Klerk op 15 juni 2016 om 18:46
Blijkbaar heb je hier te maken met een niet ideale spanningsbron die een spanning Ub afgeeft, maar intern nog een weerstand Ri heeft. Daardoor is de spanning die aan zijn + en - uiteinden beschikbaar is minder. Over de interne weerstand "valt" al  Ui = IRi af. 
Een externe uitwendige weerstand Ru heeft dan een spanningsval UU = IRu
Tezamen nemen ze de bronspanning af:

Ub = Ui + Uu = I(Ri + Ru)  . 

(De som van de weerstanden is eigenlijk de vervangingsweerstand voor 2 weerstanden in serie)
Daarmee is de stroomsterkte die door beide weerstanden gaat gelijk aan
I = Ub/(Ri + Ru)

Het vermogen door de uitwendige weerstand opgenomen is Pu = UuI
Invullen van I geeft dan:

Pu = UuUb/(Ri+Ru)

De spanning over de uitwendige weerstand, Uu, is het Ru/(Ri+Ru)-de deel van de hele spanning Ub: (want Uu /Ub = (IRu)/(IRi + IRu) = Ru/(Ri+Ru)  ):
Uu = Ub Ru/(Ri+Ru)

Invullen in Pu levert dan  Pu = (Ub Ru/(Ri+Ru)  * Ub/(Ri+Ru) = UbRu / (Ri+Ru)2
Emma op 15 juni 2016 om 18:54
Echt super bedankt!! Ik begrijp het nu!

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)