Natuurkunde.nl - Compensatiemethode.

Compensatiemethode.

Jochem stelde deze vraag op 27 januari 2019 om 13:50.

Goede middag,

Mijn vraag gaat over de compensatiemethode.

Het figuur hieronder zie je een schakeling.

Bronweerstand Rs moet bepaald worden (door middel van de compensatiemethode).
Dit wordt er verteld:

Er wordt gebruik gemaakt van een stabiele gelijkspanningsbron v2.
In deze situatie staat de schakelaar Sk open.
In deze situatie wil je weten wat de stroom is (I1 genoemd).
De spanningsmeter heeft een grote inwendige weerstand (benoeming Ri) (TTi 1604) 10MΩ.
v2 staat op 0 volt.
Tot nu toe is het duidelijk.
Dan wordt er gezegd de stroom i1 is kleiner dan $\frac{V_{1}}{R_{i} + R_{s}}$ .
Dat begrijp ik niet helemaal. het stuk circuit waar de schakelaar open staat kan je wegdenken. Je krijgt een eenvoudige schakeling. Tel alle weerstanden bij elkaar op (dat is dus Ri + Rs = Rtot). Er vindt een potentiaalverschil plaats bij de bronweerstand en bij de voltmeter (inwendige weerstand). Deze twee potentiaalverschillen bij elkaar opgeteld is gelijk aan v1. We weten de totale weerstand en spanning dus we kunnen ook de totale stroom berekenen (door de wet van Ohm). Hieruit volgt dus $\frac{V_{1}}{R_{i}+R_{s}}$ . Waarom is de stroom door i1 kleiner dan de totale stroom die berekend is door de wet van Ohm? De schakeling is in serie. Dus dan zou toch overal dezelfde stroom lopen (door elke elektrische component).

Reacties

Theo de Klerk op 27 januari 2019 om 14:15

De schakeling is me niet duidelijk. Na de voltmeter volgt nog een regelbare spanningsbron (die tegengesteld geschakeld is maar op 0V staat: is dat als in "leeg" d.w.z. feitelijk een draadbreuk, niet een doorlopend draadje) ?
Een voltmeter wordt in praktijk ook nooit in serie in een schakeling gezet maar staat steeds "over" een component waar een spanningsval optreedt. Daarbij heeft de voltmeter een dusdanig hoge weerstand dat de stroom door de meter verwaarloosbaar is tov de draad waarover hij meet.

Op zich heb je gelijk dat R2 in de dode kring niet meer meespeelt. Die doet net zoveel mee als als doosje reserve weerstanden die je ergens op zolder hebt liggen.

Als je de Wet van Kirchhoff zou loslaten op de stoomkring en de 2e spanningsbron is een "draadje" zonder weerstand, dan zou de optelling zijn:

+ V_batterij - V_{interne weerstand} = 0 V
en R_totaal = R_inwendig
want door de 2e spanningsbron als "draadje" gaat alle stroom omdat de vervangingsweerstand van spanningsbron en voltmeter R = (1/0+1/R_voltmeter)^-1 zou zijn. Wiskundig kan dit niet 1/0, fysiek zal het richting "oneindig" gaan en 1/oneindig naar nul.

Een compensatie-methode meting om interne weerstanden te meten wordt wel beschreven in https://nl.wikipedia.org/wiki/Poggendorff-compensatieschakeling maar daar wordt gekeken met een ampere- of galvanometer wanneer er geen stroom meer loopt. Dan is de gemeten spanning gelijk aan de klemspanning over de batterij (=bronspanning min inwendige spanningsafname)

Compensatiemethode.

Reacties

Plaats een reactie

Cookie-instellingen