Berekenen Rb

Robert stelde deze vraag op 14 september 2017 om 23:40.

 Hallo allemaal,

Ik ben bezig in het boek elektrische netwerken van Paul Holmes voor mijn studie en ben nu al uren bezig met een opgave in dat boek en kom geen steek verder. Een uitkomst staat er wel in, maar jammer genoeg niet hoe je daaraan komt. Door terug te rekenen zou ik leren hoe het zit, maar helaas, dus vandaar dat ik de opgave hier stel:

Een elektrische energiebron heeft een bronspanning van 10V; de Ri is 2Ω. Hoe groot moet Rb zijn, opdat aan deze weerstand een vermogen afgegeven wordt van 10W.

(2 waarden, welke heeft gunstigste rendement)

Iemand een hint die me op weg kan helpen? Want ik zie het niet meer.

Reacties

Theo de Klerk op 15 september 2017 om 00:24
Externe weerstand P = 10 W = UextI

Uin = IRin = 2 I
U = 10 = Uin + Uext = 2 I + IRext --> Uext = f(I) = (10 - 2 I)
Pext = Uext . I = f(I).I  = 10 W --> I  en Uext --> Rext
Pext = (10-2 I).I = 10 I - 2 I2 = 10 --> - 2 I2  + 10 I - 10 = 0
Twee wortels voor I --> 2 waarden voor I en dus ook voor Uext = (10 - 2 I)  = I Rext
--> 2 waarden voor Rext
Ik zou niet weten waarom een hoge of een lage weerstand meer rendement zou geven (het vermogen is 10W in beide gevallen, er wordt niet aangegeven hoe rendement met stroomsterkte verandert en welk deel van die 10 W "nuttig" besteed wordt). Bij lagere stroomsterkte zal de bron langer werken bij vaste capaciteit (aantal Ah) zoals bij een batterij.
Robert op 15 september 2017 om 09:12
Bedankt Theo,

Dit heeft me geholpen. Ik had al door dat ik 2 onbekende moest oplossen, maar ben in dat rekenstuk gestruikeld. (ben pas net weer begonnen met studeren zal ik maar gebruiken als excuus).

5,24Ω was het juiste antwoord en dat heeft volgens de lesstof het beste rendement omdat de kring bij de lagere weerstand, in dit geval 0,76Ω, een I heeft van 3.62A. In totaal heeft die kring dan een P=36,2W. Bij de lagere weerstand is I = 1,38A en dus een P=13,8W. Bij beide wordt er 10W gevraagd in de externe weerstand en dan is 10W uit 13,8W beter dan 10W uit 36,2W.

Klopt dit? Hoop het want dan snap ik mijn lesstof.....

Nogmaals bedankt.
Theo de Klerk op 15 september 2017 om 10:52
Als de interne weerstand 2 Ω is snap ik niet hoe je voor het serie-totaal op 0,76 Ω uit kunt komen. Als de externe weerstand 10W heeft blijft dat 10W i.c.m. P=U.I  Als de stroomkring 10W gebruikt, verandert dat de zaak: dan wordt dit verdeeld over de beide weerstanden.

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Roos heeft zevenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)