Elektrodynamica

Hasan stelde deze vraag op 17 mei 2021 om 20:49.

Als de schakelaar open is is het spanningsverschil over het punt a U en over het punt b U/2.


Ik begrijp alleen niet goed wat het betekent als de schakelaar open is. Er loopt geen stroom over de weerstand voor de schakelaar, betekent dit dan niet dat de spanning over punt a 0 is? Wat gebeurt er als de schakelaar gesloten is?

Reacties

Jan van de Velde op 17 mei 2021 om 21:07
dag Hasan,

Hasan

Als de schakelaar open is is het spanningsverschil over het punt a U 

 Een spanning (= potentiaalverschil) over een punt is een misvatting: op een punt kan geen verschil zijn.
Wel tussen twee punten. 

laat ik de onderkant van de schakeling even aarden, dat praat makkelijker:

Al die blauw gekleurde draden (we veronderstellen ze even weerstandsloos) hebben nu dezelfde potentiaal als de aarde, per definitie 0V .

Stel dat onze ideale spanningsbron een potentiaalverschil (= spanning) van 6 V teweegbrengt, dan hebben al die punten P een potentiaal 6V , en daarmee een potentiaalVERSCHIL (spanning) van 6 - 0 = 6 V ten opzichte van de aarde

Dan is nu de vraag:
  • hoe groot is nu de potentiaal in a?
  • hoe groot is nu de potentiaal in b?
  • en dan de afsluitende vraag: hoe groot is het verschil in de potentialen van a en b?
    oftewel, als ik een voltmeter tussen a en b zou hangen, hoeveel volt zou die dan aangeven? 
Groet, Jan
Hasan op 18 mei 2021 om 08:36

Dag Jan,

De potentiaal in a is gelijk aan de bronspanning, namelijk U. 

De potentiaal in b is gelijk aan U/2 omdat de weerstanden gelijk zijn. 

Va-Vb is dan U-U/2 = U/2. 

Als de schakelaar gesloten is, dan moet de spanning na de weerstand (punt a) 0 zijn en dat is het potentiaalverschil tussen a en b -U/2. 

klopt dit?

Theo de Klerk op 18 mei 2021 om 10:35
Ja.  punt a staat in Jans tekening op +6V, b staat op U/2  dus + 3V,
dus tussen a en b staat U/2 V. Plus of - hangt af van hoe je meet:
tussen a en b staat  U - U/2 =  U/2
tussen b en a staat U/2 - U = - U/2

als je de schakelaar sluit valt de spanning geheel over de weerstand boven punt a, de potentiaal in a wordt daardoor 0V. De potentiaal in b verandert niet
tussen a en b staat 0 - U/2 = - U/2
tussen b en a staat U/2 - 0 = + U/2
Jan van de Velde op 18 mei 2021 om 13:51
deze schakeling kun je ook eenvoudig nabouwen in PhET-sims:

https://phet.colorado.edu/nl/simulation/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab

wie weet wordt het dan nog wat duidelijker

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

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

Antwoord: (vul een getal in)