practicum elektriciteit 14 spanningsdeler
simppoo stelde deze vraag op 04 juni 2021 om 10:51. Hallo meneer/mevrouw,
ik had een vraag over een prakticum, het is een vraag waarbij je geen schakeling bij nodig hebt. Mijn vraag gaat om vraag 3 en 4(zie bijlage), ik ben op verschillende manieren gaan berekenen maar het was allemaal fout. Zouden jullie mij kunnen uitleggen hoe je die vragen moet aanpakken?
alvast bedankt,
Bijlagen:
Reacties
Theo de Klerk
op
04 juni 2021 om 11:02
0 V tussen beide stroomdraden (R1-R2 en de O-L draden) betekent dat op de stand X blijkbaar de spanning OX gelijk is aan die over R1. Als dat niet zo was, dan zou er een spanning zijn en een stroom lopen door de verbindingsdraad.
De weerstand over een lengte L van een constantaandraad kun je berekenen uit

waarbij L = de lengte OX en A de doorsnede van de draad. De spanningsval over de berekende R is gelijk aan die van R1.
Tegelijk geldt dan ook dat de spanningsval over R2 gelijk is aan die over de weerstand XL.
Vergelijk die eens met elkaar (in een breuk) en het antwoord op de vraag wijst zich vanzelf.
De weerstand over een lengte L van een constantaandraad kun je berekenen uit
waarbij L = de lengte OX en A de doorsnede van de draad. De spanningsval over de berekende R is gelijk aan die van R1.
Tegelijk geldt dan ook dat de spanningsval over R2 gelijk is aan die over de weerstand XL.
Vergelijk die eens met elkaar (in een breuk) en het antwoord op de vraag wijst zich vanzelf.
Jan van de Velde
op
04 juni 2021 om 13:08
dag Simppoo,
even een rekenvoorbeeld bij wat Theo zegt:
serieweerstanden delen de spanning.
stel dat R1 gelijk is aan 12 Ω en R2 aan 48 Ω (verhouding 1:4) dan valt er over R1 12/60 van 5 V = 1 V, en over R2 48/60 van 5 V = 4 V.
En dan geldt daar beneden tussen 0X en XL dezelfde verhouding. Omdat DIE verhouding alleen afhangt van de lengtes van die stukken (overige eigenschappen zijn gelijk, een overal even dikke constantaandraad) zal 0X dan 1/5 van de totale lengte zijn, en XL 4/5 van die totale lengte
En bij onbekende weerstanden R1 en R2 maar bekende lengtes draad geldt dat verhaal van hierboven natuurlijk ook andersom.
groet, Jan
even een rekenvoorbeeld bij wat Theo zegt:
serieweerstanden delen de spanning.
stel dat R1 gelijk is aan 12 Ω en R2 aan 48 Ω (verhouding 1:4) dan valt er over R1 12/60 van 5 V = 1 V, en over R2 48/60 van 5 V = 4 V.
En dan geldt daar beneden tussen 0X en XL dezelfde verhouding. Omdat DIE verhouding alleen afhangt van de lengtes van die stukken (overige eigenschappen zijn gelijk, een overal even dikke constantaandraad) zal 0X dan 1/5 van de totale lengte zijn, en XL 4/5 van die totale lengte
En bij onbekende weerstanden R1 en R2 maar bekende lengtes draad geldt dat verhaal van hierboven natuurlijk ook andersom.
groet, Jan
niesa
op
06 juni 2021 om 16:03
Hallo Theo en Jan,
Hartelijk bedankt voor de snelle antwoord, en uitleg. Ik kan ermee verder, maar ik kwam vast te zitten bij vraag 7. Kunnen jullie mij misschien vertellen hoe ik het moet aanpakken?

mvg,
Niesa
Hartelijk bedankt voor de snelle antwoord, en uitleg. Ik kan ermee verder, maar ik kwam vast te zitten bij vraag 7. Kunnen jullie mij misschien vertellen hoe ik het moet aanpakken?

mvg,
Niesa
Jan van de Velde
op
06 juni 2021 om 18:00
Dag Niesa,
wat dan de onnauwkeurigheid wordt in R2 hangt af van de verhouding R1/R2
stel dat R1 gelijk is aan 100 (±1 Ω dus) maar R2 volgens jouw metingen berekeningen 20 Ω, dan vind je in de bepaling van R2 een fout van 20 ±1 ≈ 5 % .
Maar daar komt eigenlijk nog iets bij, en dat is de (on)nauwkeurigheid waarmee je de stand van je sleepcontact op die constantaandraad kunt aflezen. Of dat ook in dit antwoord ingerekend dient te worden is iets wat me uit de vraag niet duidelijk wordt.
groet, Jan
wat dan de onnauwkeurigheid wordt in R2 hangt af van de verhouding R1/R2
stel dat R1 gelijk is aan 100 (±1 Ω dus) maar R2 volgens jouw metingen berekeningen 20 Ω, dan vind je in de bepaling van R2 een fout van 20 ±1 ≈ 5 % .
Maar daar komt eigenlijk nog iets bij, en dat is de (on)nauwkeurigheid waarmee je de stand van je sleepcontact op die constantaandraad kunt aflezen. Of dat ook in dit antwoord ingerekend dient te worden is iets wat me uit de vraag niet duidelijk wordt.
groet, Jan
niesa
op
07 juni 2021 om 18:18
Beste theo,
Ik kwam er nog steeds niet uit bij vraag 3, zou u astublieft de berekening kunnen geven van 3
Ik kwam er nog steeds niet uit bij vraag 3, zou u astublieft de berekening kunnen geven van 3
Jan van de Velde
op
07 juni 2021 om 18:44
Dag Niesa,
wat snap je niet van mijn antwoord met rekenvoorbeeld richting Simppoo hierboven, bericht 04 juni 2021 om 13:08 ?
Groet, Jan
wat snap je niet van mijn antwoord met rekenvoorbeeld richting Simppoo hierboven, bericht 04 juni 2021 om 13:08 ?
Groet, Jan
niesa
op
07 juni 2021 om 19:45
hallo jan
de antwoord van Theo de Klerk op 04 juni 2021 om 11:02,
De weerstand over een lengte L van een constantaandraad kun je berekenen uit formule van weerstand(zie hierboven Theo de Klerk op 04 juni 2021 om 11:02,)
waarbij L = de lengte OX en A de doorsnede van de draad. De spanningsval over de berekende R is gelijk aan die van R1.
Tegelijk geldt dan ook dat de spanningsval over R2 gelijk is aan die over de weerstand XL.
Vergelijk die eens met elkaar (in een breuk) en het antwoord op de vraag wijst zich vanzelf.
- ik snap niet hoe ik dit moet berekenen, aangezien ik R niet weet e
- ik snap de bericht 04 juni 2021 om 13:08 ook niet zo goed, u vertelt over dat ik dit andersom moeten doen. Maar ik heb het geprobeert maar kwam er niet uit, dus wou ik vragen of u de rekenvoorbeeld met dan de onbekende R1 en R2 kon doen misschien?
de antwoord van Theo de Klerk op 04 juni 2021 om 11:02,
De weerstand over een lengte L van een constantaandraad kun je berekenen uit formule van weerstand(zie hierboven Theo de Klerk op 04 juni 2021 om 11:02,)
waarbij L = de lengte OX en A de doorsnede van de draad. De spanningsval over de berekende R is gelijk aan die van R1.
Tegelijk geldt dan ook dat de spanningsval over R2 gelijk is aan die over de weerstand XL.
Vergelijk die eens met elkaar (in een breuk) en het antwoord op de vraag wijst zich vanzelf.
- ik snap niet hoe ik dit moet berekenen, aangezien ik R niet weet e
- ik snap de bericht 04 juni 2021 om 13:08 ook niet zo goed, u vertelt over dat ik dit andersom moeten doen. Maar ik heb het geprobeert maar kwam er niet uit, dus wou ik vragen of u de rekenvoorbeeld met dan de onbekende R1 en R2 kon doen misschien?
Theo de Klerk
op
07 juni 2021 om 21:20
>aangezien ik R niet weet
Die weet je wel. L = OX en A is de doorsnede van de constantaan draad. Invullen in de formule voor de weerstand en klaar. De positie van X moet je hebben opgemeten, dus OX is bekend.
Die weet je wel. L = OX en A is de doorsnede van de constantaan draad. Invullen in de formule voor de weerstand en klaar. De positie van X moet je hebben opgemeten, dus OX is bekend.
Jan van de Velde
op
07 juni 2021 om 21:49
dag Niesa,
je hoeft ook niks te berekenen, je hoeft alleen maar:

en daar staat dat de R2 zich verhoudt tot R1 zoals L-X zich verhoudt tot X-0
Dus bijvoorbeeld als L-X drie keer zo lang is als X-0, dan is R2 drie keer zo groot als R1.
En dat geldt dan als die voltmeter in het midden 0V aanwijst.
Dàt moet je aantonen/uitleggen.
Ik heb je schakeling voor het uitleggemak even geaard aan één kant:

Daardoor staan al die blauwe draden op een potentiaal (spanning t.o.v. de aarde) van 0 V. Aangenomen een batterij met een spanning van 10 V, dan krijgt heel de paarse kant van de schakeling een potentiaal van 10 V.
Serieweerstanden delen de spanning. Zouden R1 en R2 even groot zijn, dan is de potentiaal in punt A gelijk aan 5 V .
Zou dan ook het sleepcontact precies midden op de draad staan, dan is ook in punt B de potentiaal netjes 5 V.
De voltmeter wijst in dat geval tussen A en B een spanning (= potentiaalVERSCHIL) van 5-5 = 0 V aan.
Als de voltmeter dan 0 V aanwijst, is in A de potentiaal ook 4 V. En dat kan alleen als er over R2 6 V valt, en over R1 de rest. Dan is R2 dus ook anderhalf keer zo groot als R1
Heel kort samengevat: de weerstandsverhoudingen in de bovenste tak komen dus overeen met de lengteverhoudingen in de onderste tak.
je hoeft ook niks te berekenen, je hoeft alleen maar:
en daar staat dat de R2 zich verhoudt tot R1 zoals L-X zich verhoudt tot X-0
Dus bijvoorbeeld als L-X drie keer zo lang is als X-0, dan is R2 drie keer zo groot als R1.
En dat geldt dan als die voltmeter in het midden 0V aanwijst.
Dàt moet je aantonen/uitleggen.
Ik heb je schakeling voor het uitleggemak even geaard aan één kant:

Daardoor staan al die blauwe draden op een potentiaal (spanning t.o.v. de aarde) van 0 V. Aangenomen een batterij met een spanning van 10 V, dan krijgt heel de paarse kant van de schakeling een potentiaal van 10 V.
Serieweerstanden delen de spanning. Zouden R1 en R2 even groot zijn, dan is de potentiaal in punt A gelijk aan 5 V .
Zou dan ook het sleepcontact precies midden op de draad staan, dan is ook in punt B de potentiaal netjes 5 V.
De voltmeter wijst in dat geval tussen A en B een spanning (= potentiaalVERSCHIL) van 5-5 = 0 V aan.
- In de huidige tekening is XL ongeveer anderhalf keer zo lang als X0
- dat betekent dat de weerstand van dat draadstuk XL ook ongever anderhalf keer zo groot moet zijn als van draadstuk X0,
- en dat betekent dat de spanningsval over dat draadstuk XL ook ongeveer anderhalf keer zo groot moet zijn als de spanningsval over draadstuk X0.
- Serieweerstanden verdelen de spanning naar rato van hun weerstand.
- 10 V te verdelen in een verhouding 1:1,5 = 2:3 , dat betekent 4 V over X0 en 6 V over XL .
Als de voltmeter dan 0 V aanwijst, is in A de potentiaal ook 4 V. En dat kan alleen als er over R2 6 V valt, en over R1 de rest. Dan is R2 dus ook anderhalf keer zo groot als R1
Heel kort samengevat: de weerstandsverhoudingen in de bovenste tak komen dus overeen met de lengteverhoudingen in de onderste tak.