Open stroomkring
Anne stelde deze vraag op 17 juni 2018 om 21:43.Ik vroeg me af hoe het zit met het meten van stroom en spanning over stroomkringen.Hopelijk kan iemand me hierbij helpen:
Bij geopende stroomkringen:
1. Ik las dat de spanning over de schakelaar staat, echter er werd ook gezegd dat er over een weerstand in dat geval geen spanning staat. Waardoor wordt dit verschil tussen weerstanden en schakelaars veroorzaakt?
2. Hoe kan er spanning staan over een schakelaar als er geen stroom loopt? Er gaat in dit geval toch geen lading van + naar -? Hoe kan er dan toch energie aan de linkerkant van de schakelaar zijn, aangezien deze toch wordt 'meegenomen' door de lading?
3. Hoe zit het met de spanning over de batterij? Is die in het geval van de schets 60 V?
Bij gesloten stroomkringen
4. Wat is de spanning over de batterij in dit geval?
Alvast enorm bedankt!
Reacties
De spanningsval is dan gelijk aan het spanningsverschil tussen de uiteinden van de spanningsbron, bij stopcontact is dat 230 V.
Zie spanning als de energie waarmee de bron probeert ladingdragers in een stroomkring rond te sturen. Bij geopende brug (schakelaar) lukt dat niet: aan beide zijden wordt door de spanningsbron wel geduwd of getrokken, maar er kan niets gaan stromen. Over het hele stroomtraject is I=0 A en daarmee spanningsval 0 V. Aan de uiteinden duwt/trekt de bron even hard als bij de bron zelf: het spanningsverschil is gelijk aan de bronspanning.
2) Zie 1. Spanning staat los van stroom. Er kan spanning over de onderbroken uiteinden staan zonder dat stroom loopt. Daarom kun je een batterij ook ongebruikt opbergen en betaal je niet voor stroom als niets in je huis is aangesloten op stopcontacten (waar wel 230V op staat)
Lading aan de ene kant van de schakelaar heeft meer energie dan aan de andere kant. Maar zonder tussengeschakeld apparaat kan het die energie niet kwijt. Pas als de schakelaar dicht gaat neemt de weerstand (kan een lamp, verwarming of wasmachine zijn) die energie af en loopt de batterij leeg of brengt de elektriciteitsleverancier de energie (in J of kWh) in rekening.
3) Zie 1. De bronspanning van 60 V staat over de uiteinden (de verbindingsdraden "verplaatsen" hier slechts begin- en eindpunt van de spanningsbron)
4) De spanning over de bron blijft 60V. Alleen door de stroom die nu kan lopen is de spanningsval over de weerstand -60V. Daarmee geldt Kirchhoffs spanningswet: de optelsom van alle spanningsvallen/toenamen in een gesloten kring is 0 V ( en dat moet ook van de Wet op energiebehoud: als die spanningssom niet nul zou zijn dan zou ergens onderweg energie bijgemaakt worden uit niks of in het niks verdwijnen. En dat is niet zo.)
Beste Theo,
Bedankt voor uw snelle reactie. Het wordt al wat duidelijker :) Maar bij 1. kan ik het dan zien als een spanning van 60 V vóór de schakelaar en 0 V ná de schakelaar? Aangezien de lading zich niet kan verplaatsen?
Nu ben ik in de war haha hoe kan er dan wel spanning staan voor de schakelaar?
Ik dacht dat ik het kon zien als 60 V voor de schakelaar en 0 V na de schakelaar, sorry ik ben volgens mij een beetje traag van begrip.
spanning kun je zien als een "drukverschil" op de elektronen. Een voltmeter meet de "druk" in de stroomkring vóór een apparaat, en de "druk" voorbij dat apparaat, en vergelijkt die twee: het verschil is de spanning.
Net als in een kraan met een slang eraan: staat die dicht (water kan niet verder) dan is het drukverschil tussen het water vóór de kraan (bijvoorbeeld 2,5 bar) en het water in de slang direct na de kraan (gelijk aan de buitenluchtdruk, 1 bar) dus anderhalve bar. Zet de kraan wagenwijd open en het drukverschil voor en na de kraan valt weg.
de kraan is een schakelaar, druk is "potentiaal", en het drukverschil is wat we in de elektriekwereld de spanning noemen.
duidelijker zo?
groet, Jan
Anne plaatste:
Oke super, op die manier kan ik ook verklaren dat over de weerstand bij een geopende kring 0 V staat aangezien er voor en na de weerstand dus een spanning van 60 V zal zijn. Echter, hoe zit het met een weerstand na de schakelaar, hier geldt dan dus 0 V voor en 0 V na? Nogmaals bedankt Anne plaatste:
..//.. dat over de weerstand bij een geopende kring 0 V staat aangezien er voor en na de weerstand dus een potentiaal van 60 V zal zijn.
Voor en ná een potentiaal van 60 V en dus een spanning van 60 - 60 = 0 V .
Anne plaatste:
..//.. met een weerstand na de schakelaar, hier geldt dan dus 0 V voor en 0 V na?
Voor de open schakelaar geldt dan een potentiaal van 60 V vóór, 0 V na, en dus een spanning OVER de schakelaar van 60 - 0 = 60 V
Dus niet fout, alleen wat onzuiver uitgedrukt.
Groet, Jan