Bereken de spanning over beide weerstanden

Oefenstencil verdeling spanning en stroom in serie en parallel
H7
TIP: schrijf de bekende gegevens bij het juiste lampje of weerstand, dan zie je waar je mee bezig bent!
Hiernaast staat een eenvoudige serieschakeling getekend.
De stroom door A1 is 80 mA (0,08A)
a) Bereken de spanning welke over iedere weerstand staat.
De twee lampjes in deze schakeling zijn identiek. Je weet het volgende:
De stroom door A1 = 0,4 A
a) Bereken de stroom door A2.
b) Bereken de weerstand van de lampjes.
c) Leg uit dat de weerstand hoger wordt als de spanning hoger gemaakt
wordt.
Over de tekening rechts weet je de volgende dingen:
De stroom door A1 = 0,04 A
De stroom door A2 = 0,01 A
a)Bereken R1 en R2.
De voeding levert een spanning van 9,5 Volt.
Over lampje 1 staat een spanning van 6 Volt.
Lampjes 1 en 2 zijn identiek aan elkaar. De lampjes 3, 4 en 5 zijn
ook identiek. Door lampje 2 gaat een stroom van 180 mA.
a) Hoeveel stroom gaat er door lampje 5?
b) Bereken de weerstand van ieder lampje.
c) Hoeveel stroom moet de voeding leveren?
Over de schakeling rechts naast deze vraag weet je de volgende dingen:
De stroom door A1 = 100 mA
De spanning op V = 4,00 V
a)Bereken de weerstand van R1 en R2
3hv
Oefenstencil verdeling spanning en stroom in serie en parallel UITWERKINGEN
H7
3hv
Dit is een serie schakeling dus de stroom is overal gelijk.
R=U/I
R=U/I
25 = U / 0,08 (0,08 x 25 = U)
100 = U / 0,08 (0,08 x 100 = U)
U = 2V (eerste weerstand)
U = 8V (tweede weerstand)
Dit antwoord klopt, want de spanningen samen maken weer 10 Volt.
a) De lampjes zijn hetzelfde dus de stroom zullen ze eerlijk verdelen. Als het lampje bij A1 0,4A krijgt, dan krijgt
het andere lampje dit dus ook. Al deze stroom moet samen door A2. Hier zal je dus een stroom meten van 0,8 A.
b) De lampjes zijn hetzelfde, ze krijgen dezelfde spanning en verdelen de stroom eerlijk, ik hoef de weerstand dus
maar van één lampje uit te rekenen. Deze weerstand moet hetzelfde zijn als de weerstand van het andere lampje.
R=U/I
R = 6 / 0,4
R = 15 Ω
c) Als de spanning hoger gemaakt wordt, wordt de stroom ook hoger. Het lampje gaat feller branden en wordt dus
warmer. Als het lampje warmer wordt, wordt de weerstand hoger.
Dit is een parallel schakeling. Beide weerstandjes krijgen dus een spanning van 10V. De stroom door de onderste
weerstand is 0,01A (=100mA). Dit vullen we in:
R2 = U / I
R2 = 10 / 0,01
R2 = 1000 Ω (of 1kΩ)
De totale stroom was 0,04A. 0,01A hiervan ging door de onderste weerstand. Door de bovenste weerstand loopt
dan dus een stroom van 0,04 - 0,01 = 0,03 A. Dit gaat de formule weer in.
R1 = U / I
R1 = 10 / 0,03
R1 = 333 Ω
(let op, de stroom verdeelde zich niet eerlijk omdat de weerstanden niet gelijk waren!)
a) Schrijf je gegevens erbij! Door lampje twee loopt 180 mA. Lampje 1 was hetzelfde soort lampje en deze staat
parallel met lampje 2. Ook hier loopt dus een stroom door van 180 mA. Deze beide stromen komen eerst samen
dus… 180 + 180 = 360 mA is de stroom die er in totaal loopt. Deze stroom verdeelt zich vervolgens eerlijk in
drieën. Dit omdat de lampjes 3, 4 en 5 hetzelfde zijn. Dit maakt 360 / 3 = 120 mA door de lampjes 3, 4 en 5.
b) De meeste gegevens hebben we nu al verzameld. Eerst pakken we lampje 1 & 2 aan. Over lampje 1 staat een
spanning van 6 Volt. Dit lampje staat parallel met lampje 2 dus ook daar moet de spanning 6 Volt zijn. Ook weten
we uit vraag a dat er door lampje 1 180 mA loopt (net als door lampje 2). We vullen in:
R=U/I
R = 6 / 0,180
R = 33,3 Ω
dus zowel lampje 1 als lampje twee hebben een weerstand van 33,3 Ω
Nu de andere lampjes nog. Aangezien er 9,5V te verdelen was en 6V hiervan over lampje 1 en 2 stonden, moet de
rest wel over de lampjes 3, 4 en 5 staan. Dit is 9,5 – 6 = 3,5 V. Deze lampjes staan parallel, dus over ieder lampje
staat deze spanning van 3,5 V. De stroom door een lampje hier was 0,120 A (=120 mA). We vullen in:
R=U/I
R = 3,5 / 0,120
R = 29,17 Ω De lampjes 3, 4 en 5 waren identiek, dus deze lampjes hebben allemaal een weerstand van 29,17 Ω
Je weet dat de totale stroom van 0,1A (=100mA) door A1 zich verdeelt over de beide weerstanden aan de linker
kant. Maar hoe dit gebeurt is nog niet helemaal duidelijk. Wel gaat alle stroom door R2. Ook de spanning over R2 is
bekend, de voltmeter geeft namelijk 4 Volt aan. We rekenen eerst R2 uit.
R2 = U / I
R2 = 4 / 0,1
R2 = 40 Ω
De rest van de spanning staat dus over de beide weerstanden aan de linker kant. Dit is 12-4= 8V.
We kunnen nu dus de stroom door de onderste weerstand van 100 Ω berekenen.
R=U/I
100 = 8/ I ( 8 / 100 = I)
I = 0,08 A
Als door de onderste weerstand een stroom gaat van 0,08A en ik had in totaal 0,1A te verdelen. Dan moet er door
R1 wel een stroom gaan van 0,1 – 0,08 = 0,02 A. De weerstand van R1 kunnen we nu uitrekenen.
R1 = U / I
R1 = 8 / 0,02
R1 = 400 Ω