Vermogen & overbelasting schakeling
Tijs stelde deze vraag op 05 februari 2021 om 21:09.Beste,
Ik heb een schakeling waarvan bekend is dat de Pbron = 6,0 W en Ubron = 3,0 V.
Ook zijn er twee lampjes die in serie met elkaar en met de batterij/bron staan.
Beide lampjes zijn P = 3,0 W, ook is er een LDR in serie geschakeld met de lampjes waarvan bekend is dat P = 6,0 W. De vraag is nu: als alles volgens de aangegeven vermogens draait wordt deze schakeling dan overbelast?
Alvast bedankt,
groet Tijs
Reacties
Het gegeven vermogen van de bron, de lampen en de LDR laat zich niet rijmen met de opmerking dat 'alles volgens de aangegeven vermogens draait', lijkt me.
De lampen en de LDR zetten 3,0+3,0+6,0=12,0J energie om per seconde,
terwijl de bron slechts 6,0J per seconde afgeeft…?
Als op de fitting van een gloeilamp bij voorbeeld staat '2,0 V 3,0W', wil dat zeggen dat de lamp 3,0W omzet indien er een spanning van 2,0V over staat. Als we twee van deze lampen in serie aansluiten op de bron van 3,0V, staat er slechts 1,5V over een lamp, zet een lamp minder dan 3,0W om en levert de bron minder dan 6,0W vermogen. Het vermogen dat een gloeilamp omzet, is afhankelijk van de spanning over de lamp.
Je hebt vast wel iets bedacht, goed of fout. Nu heeft het alle schijn van "ik vraag, jullie draaien" maar dit forum is geen antwoordmachine, al moet Jaaps opmerking je alvast aan het denken zetten.
In mijn natuurkunde boek staat niks over vermogens en wanneer een stroomkring overbelast wordt. Ik vind de informatie die gegeven is ook vrij karig maar de vraag luidt wel "aan de hand van de gegeven vermogens". Ik dacht dus zelf iets van bron = 6 W en de rest is in totaal 12 W dus het wordt overschreven. Maar ik weet die niet of dit zo werkt. Het kan ook dat je steeds naar de individuele vermogens moet kijken of die onder 6 W blijven. Dat is wat ik zelf had bedacht.
Pbron = 6,0 W
Beide lampjes zijn P = 3,0 W, LDR in serie P = 6,0 W.
dan kan de conclusie niet anders zijn dan dat de bron dat niet aan kan en dus de bron overbelast genoemd zou kunnen worden.
De verbruikers (lampjes, LDR) wordt niet overbelast, integendeel, die lampjes gaan niet fatsoenlijk branden.
En daarmee lijkt heel deze vraag mij vooral een semantische kwestie: bron en verbruikers passen niet bij elkaar. Betekent dat dan dat de schakeling (en dat is voor mij het geheel van bron en verbruikers) overbelast is? Ik kan niet veel met dat soort terminologie :(
Groet, Jan
De vraag is welke spanning de lampen en LDR nodig hebben. Dat kan met elkaar 3V zijn en dan werkt alles als verwacht. Alleen...dan is er 12W vermogen nodig waarbij een stroomsterkte hoort van I= P/U = 12/3=4A en dat is meer dan de bron kan leveren.
Als ze samen meer dan 3V zijn, dan is dat meer dan de bron kan leveren en werken de lampen/LDR onder de bedoelde spanning en werken misschien helemaal niet...
Ze staan in serie, dus elke stroom gaat door alle onderdelen (vergelijk het als een lange weg: alle ladingsdragers moeten overal doorheen). (De andere wet van Kirchhoff: er komt geen stroom bij of af: hooguit een tijdelijke splitsing over meerdere paden of optelling bij samenkomen van paden).
Er kan dus geen 2A door de LDR en 3A door de lampjes.

Stroomsterkte 3,0A in de lampen en 2,0A in de LDR: dat kan niet zoals u heeft beschreven. Als de twee lampen in serie zijn geschakeld met de LDR, moet de stroomsterkte overal even groot zijn. Bijkomend verschijnsel: als de lampen branden, zal de weerstand van de LDR als er lamplicht op valt.
Als vervangende opgave stel ik het volgende voor. Een stroomkring bestaat uit een batterij en twee in serie geschakede gloeilampen. De spanning over de batterij is 54,0V. Bepaal het vermogen dat de batterij levert.

Om 21:09 uur schreef u: 'ook is er een LDR in serie geschakeld met de lampjes '
Groet, Jan