Oefening Hoofdstuk 1 : Schakelingen

Onderaan de pagina zijn de uitwerkingen beschikbaar. Klik op de knop antwoorden voor slechts de antwoorden zonder uitleg.

Voor elke opgave geldt: Probeer het eerst zelf en controleer daarna je antwoord.

Deze oefening bevat 7 vragen

1.	Kijk naar de schakelingen hieronder en beantwoord de volgende vragen a. Wat voor soort schakeling is dit? b. Branden de lampjes? Waarom wel of niet? c. Hoeveel schakelaars zitter er in de schakeling? uitwerking
2.	Er staan drie lampjes parallel op een spanningsbron aangesloten. De spanningsbron levert een stroomsterkte van 4 A. Twee lampjes zijn identiek . Door het derde lampjes gaat een stroomsterkte van 0,5 A. Bereken de stroomsterkte door één van de andere lampjes. uitwerking
3.	Kijk naar de onderstaande schakeling en beantwoord de volgende vragen. a. Welke waarde geeft amperemeter 2 aan? b. Wat is de waarde van R? c. Bereken de vervanginsweerstand van de schakeling. uitwerking
4.	Teken een schakeling met daarin drie lampjes die in serie aangesloten zijn, een volt meter die de spanning meet van één lampje en een ampéremeter. uitwerking
5.	De lampjes van onderstaande schakeling zijn identiek De ampèremeter geeft een stroomsterkte aan van 6A. De spanningsbron heeft een spanning van 12 V. a) Bereken de stroomsterkte door één lampje. b) Bereken de spanning van één lampje. c ) Bereken de weerstand van één lampje. uitwerking
6.	Een LDR staat in serie met een lampje. De spanningsbron heeft een spanning van 30 V. Over de LDR staat een spanning van 10 V. De stroom door de schakeling is 200 mA. a. Teken het schakelschema bij deze schakeling b. Bereken de spanning over het lampje. c. Bereken de weerstand van de LDR d. Wat gebeurt er met de weerstand als er meer licht op de LDR schijnt? e. Wat gebeurt er met het lampje als er meer licht op de LDR schijnt? uitwerking
7.	Door een ohmse weerstand gaat een stroom van 400 mA, bij een spanning van 50 V. Hoe groot is de stroom door de weerstand bij een spanning van 67 V? uitwerking

Uitwerkingen:

vraag 1:
a) Dit is een parallelschakeling want de lampjes staat elk in een apparte stroomkring.
b) De lampjes branden niet want ze staan in een stroomkring die niet gesloten is.
c) Er zijn drie schakelaars aanwezig. Het symbool van een schakelaar is

<top>

vraag 2:
Hier is de formule Ibron = I1 + I2 + I3 Hier kun je alle getallen in vullen
Ibron = 4 A
I3 = 0,5 A
I1 + I2 Weet je want Alle drie bij elkaar moeten ze gelijk zijn aan 4A. Dus dat betekend dat I1 + I2 gelijk moet zijn aan 4 - 0,5 = 3,5 A. Aangezien de lampjes identiek zijn moeten ze allebei evenveel stroom doorlaten. Dus deze ze allebei de 3,5 A. Di betekend dat de stroomsterkte door 1 lampje gelijk meot zijn aan de helft van 3,5 A = 1,75 A

<top>

vraag 3:
a) De waarde van de aperemeter kan gevonden worden door gebruik te maken van de formule: Ibron = I1 + I2. Er is hier sprake van een parallelschakeling dus mag deze formule toegepast worden. Wanneer je dan bekende getallen invult zie de formule er als volgt uit: 1,25 = 0,51 + I2 . De onbekende I2 kan berekend worden door :
I2 = 1,25-0,5 = 0,75 A.
b) De spanning van de bron is gegeven: 30 V. Omdat het een parallelschakeling betreft is de spanning in elk onderdeel gelijk. (dus bij allebei de weerstanden 30 V) De stroomsterkte door de weerstand heb je net berekend bij a. JE weet dus nu de stroomsterkte en de spanning. Met behulp van de wet van Ohm kun je dan berekenen wat de weerstand is:

c) De vervanginsweerstand wordt ook berekend met behulp van de wet van Ohm. Hiervoor moet je alleen de spanning van de bron weten (Ubron) en de stroomsterkte van de bron (Ibron). Ubron kun je uit de afbeelding lezen. Er staat een voltmeter over de spanningsbron en deze geeft een spanning aan van 30 V. Ibron kun je ook uit de afbeelding lezen. De amperemeter die direct in serie staat met de spanningsbron geeft een stroomsterkte aan van 1,25 A. Vervolgens wordt de formule toegepast:

<top>

vraag 4:

<top>

vraag 5:
a)
De stroomsterkte in een serieschakeling is overal gelijk. Dus is de stroomste door één lampje is 6 A. In deze schakeling geldt ook de formule


b)
De lampjes staan in serie. Voor de spanning in serie geldt:

Aangezien de drie lampjes identiek zijn, zijn de spanningen van de lampjes gelijk. Daarom:

De spanning van één lampje is dus 4V


c)
gegevens:
U = 4 V (van opgave b)
I = 6 A

<top>

vraag 6:
a)

De getallen zijn er voor het gemak maar alvast bijgezet.


b)
gegevens:
Ubron = 30 V
U1 = 10 V
in een serie schakeling geldt:

De spanning over het lampje is dus 20 V.

c)
Gegevens:
I = 200 mA = 0,2A
U = 10 V

De weerstand van de LDR is dus in dit geval 50 Ohm. Let op: de weerstandswaarde van een LDR is variabel.

d)
Een LDR is een weerstand die afhangelijk is van licht. De weerstand van een LDR wordt kleiner bij veel licht. Daarom wordt de weerstand in dit geval kleiner.

e)
Als de weerstand van een schakeling kleiner wordt, wordt de stroomsterkte groter. De stroom kan er immers gemakkelijker doorheen.

<top>

vraag 7:
Een Ohmse weerstand heeft als kenmerk dat de weerstand altijd constant blijft. Dat betekend dus bij verschillende spanningen een zelfde weertand. De weerstand bij 50 V kan berekend worden:
gegvens:
U = 50 V
I = 400 mA = 0,4 A

De Omhse weerstand heeft dus een weerstand van 125 Ohm.
Deze weerstand geldt ook bij een spanning van 67 V. Daarom kan de stroomsterkte uitgerekend worden:
Gegevens:
U = 67 V
R = 125 Ohm

De stroomsterkte bij een spanning van 67 V is dus 0,536 A (of eventueel 536 mA)

<top>