Gemengde schakeling
Siempie stelde deze vraag op 29 maart 2020 om 17:17. Hallo iedereen,
Bij het maken van een opgave natuurkunde kwam werd in het uitwerkingenboek de situatie niet uitgelegd. Misschien is hier iemand die het helderder kan maken..
Er staat over de volgende schakeling het volgende:
1: D en E branden even fel.
2: A B en C branden even fel.
3: D en E branden feller dan A B en C
Het lukt me niet erachter te komen wáárom dit zo is.. (alle vragen van deze opdracht had ik fout)
Reacties
Theo de Klerk
op
29 maart 2020 om 17:38
Er worden hier een aantal impliciete aannames gemaakt want in theorie kunnen heel verschillende lampen op heel verschillende spanningen toch even fel branden. De "waarom" vraag is dan ook een uiterst dubieuze vraag uit de categorie "waarom zijn de bananen krom".
Maar we nemen maar even aan dat "fel" een maat is voor lichtuitstraling die bepaald wordt door de spanning over de lamp en dat alle lampen misschien identiek zijn...
> 1: D en E branden even fel.
Dus dezelfde weerstand. En parallel dus ook dezelfde spanning, ergo dezelfde stroomsterkte - ieder de helft van de totale stroomsterkte.
> 2: A B en C branden even fel.
Zie 1) De vervangingsweerstand van A,B,C zal kleiner zijn dan die van D,E (als weerstanden hetzelfde zijn). De stroomsterkte zal 1/3 zijn van de totale stroomsterkte.
> 3: D en E branden feller dan A B en C
Spanning over D (en E) is hoger dan over A (en B,C).
Als alles dezelfde weerstand heeft dan moet de spanning over D groter zijn dan over A. En daarmee de stroomsterkte door D tov A.
(1/2 van de totale stroom door D tegen 1/3 door A)
Dat A,B,C minder fel branden dan D,E zal komen (bij gelijke weerstand) door:
- grotere spanning over D,E . Als die de maximale stroomsterkte hebben (zonder doorbranden) dan zal A,B,C onder die maximale stroomsterkte zitten in verhouding 1/2 : 1/3 = 3 : 2)
Maar we nemen maar even aan dat "fel" een maat is voor lichtuitstraling die bepaald wordt door de spanning over de lamp en dat alle lampen misschien identiek zijn...
> 1: D en E branden even fel.
Dus dezelfde weerstand. En parallel dus ook dezelfde spanning, ergo dezelfde stroomsterkte - ieder de helft van de totale stroomsterkte.
> 2: A B en C branden even fel.
Zie 1) De vervangingsweerstand van A,B,C zal kleiner zijn dan die van D,E (als weerstanden hetzelfde zijn). De stroomsterkte zal 1/3 zijn van de totale stroomsterkte.
> 3: D en E branden feller dan A B en C
Spanning over D (en E) is hoger dan over A (en B,C).
Als alles dezelfde weerstand heeft dan moet de spanning over D groter zijn dan over A. En daarmee de stroomsterkte door D tov A.
(1/2 van de totale stroom door D tegen 1/3 door A)
Dat A,B,C minder fel branden dan D,E zal komen (bij gelijke weerstand) door:
- grotere spanning over D,E . Als die de maximale stroomsterkte hebben (zonder doorbranden) dan zal A,B,C onder die maximale stroomsterkte zitten in verhouding 1/2 : 1/3 = 3 : 2)
Siempie
op
29 maart 2020 om 18:03
Bedankt voor je reactie Theo, en ja.. alle lampjes hebben dezelfde weerstand in dit voorbeeld..
ik begrijp het nu íetsje beter. Waar ik van uit ga is dat de 'felheid' van een brandend lampje wordt bepaald door de spanning. Wat ik niet snap is dat de spanning van A, B en C lager is dan bij D en E..
ik begrijp het nu íetsje beter. Waar ik van uit ga is dat de 'felheid' van een brandend lampje wordt bepaald door de spanning. Wat ik niet snap is dat de spanning van A, B en C lager is dan bij D en E..
Siempie
op
29 maart 2020 om 18:05
En het zijn idd dezelfde soort lampjes..
Theo de Klerk
op
29 maart 2020 om 18:08
Bij 3 lampjes parallel is de vervangingsweerstand 1/3 van een enkel lampje.
Bij 2 lampjes parallel is de vervangingsweerstand 1/2 van een enkel lampje.
Bij 2 lampjes is de vervangingsweerstand dus hoger dan bij 3 lampjes.
Aangezien U = IR en de stroom I dezelfde is voor beide, staat er een hogere spanning (U=IR) over 2 lampjes dan over 3. Dus is de felheid van D,E groter dan van A,B,C
Bij 2 lampjes parallel is de vervangingsweerstand 1/2 van een enkel lampje.
Bij 2 lampjes is de vervangingsweerstand dus hoger dan bij 3 lampjes.
Aangezien U = IR en de stroom I dezelfde is voor beide, staat er een hogere spanning (U=IR) over 2 lampjes dan over 3. Dus is de felheid van D,E groter dan van A,B,C
Jan van de Velde
op
29 maart 2020 om 18:19
Je kunt dit ook eenvoudiger beredeneren.
stel dat die bron 6 A levert. Bij D-E splitst die stroom zich. Hoeveel ampère gaat er dan door elk van de lampjes D en E?
Na D-E komt al die stroom weer samen om even later wéér te splitsen.
Hoeveel ampère gaat er dan door elk van de lampjes A, B en C?
stel dat die bron 6 A levert. Bij D-E splitst die stroom zich. Hoeveel ampère gaat er dan door elk van de lampjes D en E?
Na D-E komt al die stroom weer samen om even later wéér te splitsen.
Hoeveel ampère gaat er dan door elk van de lampjes A, B en C?
Siempie
op
30 maart 2020 om 11:35
Bedankt. Ik snap het nu een stuk beter.
ik had de veronderstelling dat als je de vergelijking maakt met een watersysteem, het voltage gelijk staat aan aan de snelheid van de stroming..
ik dacht dat die snelheid van de stroming niet zou afremmen in een circuit (dus het voltage blijft hetzelfde) maar kennelijk is dat dus wel zo. De stroom gaat langzamer stromen..
ik had de veronderstelling dat als je de vergelijking maakt met een watersysteem, het voltage gelijk staat aan aan de snelheid van de stroming..
ik dacht dat die snelheid van de stroming niet zou afremmen in een circuit (dus het voltage blijft hetzelfde) maar kennelijk is dat dus wel zo. De stroom gaat langzamer stromen..
Jan van de Velde
op
30 maart 2020 om 11:38
Siempie plaatste:
Bedankt. Ik snap het nu een stuk beter.ik had de veronderstelling dat als je de vergelijking maakt met een watersysteem, het voltage gelijk staat aan aan de snelheid van de stroming..
ik dacht dat die snelheid van de stroming niet zou afremmen in een circuit (dus het voltage blijft hetzelfde) maar kennelijk is dat dus wel zo. De stroom gaat langzamer stromen..
als er 6 liter per uur door het systeem stroomt, dan krijgen de lampjes D en E daarvan elk 3 liter per uur