elek truuk iteit 3

ELEK TRUUK ITEIT 13
weerstand als regelaar
Stel nou dat je een batterij hebt van 9 V, en een lampje dat eigenlijk op
een spanning van 6 V moet werken. Het lampje brandt dan veel te fel, en
zal gauw stuk gaan. Dan zul je er op een of andere manier voor moeten
zorgen dat er minder stroom door het lampje gaat, je zult de stroomsterkte
moeten verminderen.
Je zag al dat dat kon door de weerstand van een schakeling groter te
maken. Want als je twee lampjes in serie schakelde, dan brandden de
lampjes minder fel.
Dat hoeft niet per se met een ander lampje. En vaak zul je dan toch ook
geen lampje hebben dat de stroomsterkte precies genoeg vermindert.
Maar een draad heeft zelf ook weerstand.
Denk je in:
 we nemen een dunne draad (hoge weerstand),
 daar pakken we ook nog eens een lang stuk van
(nog hogere weerstand) ,
Als we dát dan in serie zetten met ons lampje, dan moet de stroomsterkte
óók dalen.
Het is natuurlijk ondoenlijk om meters en meters dunne draadjes los in
onze schakeling te bouwen.
Maar dunne draadjes kun je opwinden op
een klein klosje.
Zo’n onderdeeltje noemen we dan een “draadweerstandje”.
Ook daarvoor hebben we een symbool: :
In Engelstalige landen gebruiken ze een net
iets ander symbool.
In het schema hiernaast zie je 5 weerstandjes
getekend.
Bouw eerst weer een simpele serieschakeling met
een batterij, een schakelaar en een lampje.
1) let goed op hoe fel de lamp brandt.
2) meet de spanning over de batterij: ....... V
weet je nog:
3) meet de spanning over je lampje : ..... V
Verbouw dan je schakeling
door een weerstandje in serie
met je lampje te zetten
4) Brandt de lamp nog zo fel? ..............
5) meet de spanning over de batterij: ....... V
6) meet de spanning over je lampje: ..... V
7) meet de spanning over het weerstandje: ....... V
Klik rechts op het weerstandje. In het programma kun je makkelijk de
waarde van de weerstand veranderen.
Vergroot de weerstand.
8) Brandt de lamp nog zo fel? ..............
9) meet de spanning over de batterij: ....... V
10) meet de spanning over je lampje: ..... V
11) meet de spanning over het weerstandje: ....... V
Zo zie je, door een weerstandje met de juiste waarde te kiezen kun je de
de stroomsterkte in de schakeling aanpassen.
Eigenlijk heb je nu een eenvoudige dimmer gemaakt.
(dat kan véél slimmer, maar dat wordt hogere elektronica)
12) zet de spanningsmeter over je lampje. Pas de waarde van je
weerstandje zó aan dat er nog net een spanning van 6 V over het lampje
staat.
Lees dan de weerstand van je weerstandje af. .............. Ω
Lees ook de weerstand van je lampje af (rechtse klik, toon waarde) ..... Ω
13) Vul in:
Weerstand en lampje staan in serie.
Seriecomponenten delen de ............. .
De weerstand van het lampje is .... x zo groot als die van het weerstandje
De spanning over het lampje is ..... x zo groot als die over het weerstandje
Behalve draadweerstandjes zijn er ook koolweerstandjes.
Je weet dat koolstof (grafiet)
ook elektrische stroom kan
geleiden. Op een isolerende
kern wordt er dan een dun
laagje (film) koolstof
aangebracht:
In het echt zien weerstandjes er dan zó uit:
<--------------Je ziet dat er allemaal gekleurde bandjes op
zitten. Dat is een slimme code om aan te
geven hoe groot de weerstand van het
weerstandje is.
In deze link vind je de betekenis van die codes.
http://mediatheek.thinkquest.nl/~kl010/elektro/weerstand%20(kleurcode%20tabel).htm
Die hoef je niet te onthouden. Maar met een tabel erbij moet je er wel mee
kunnen werken. We gaan er later een oefening mee maken
De variabele weerstand
Als je bijvoorbeeld een weerstandsdraad hebt van 1 m lengte, met een
weerstand van 250 Ω , dan kun je daarmee een weerstand maken die je
makkelijk kunt variëren tot elke waarde tussen 0 en 250 Ω.
Je sleept dan een contactje langs de weerstandsdraad. Hoe groter het stuk
weerstandsdraad waar de stroom doorheen moet voordat ze bij het
sleepcontact is, hoe groter de weerstand. In het bovenstaande schema
moet de stroom door 80 cm van de weerstandsdraad. Er staat dus effectief
een weerstand van 200 Ω in serie met het lampje.
in het echt kan dat natuurlijk weer handiger door de draad op te winden:
http://www.absorblearning.com/media/attachment.action?quick=118&att=2669
In de link kun je het
sleepcontact schuiven, je
ziet dat de stroom door een
steeds langer of korter stuk
van de weerstandsdraad
moet
Zo’n ding hoeft natuurlijk niet recht
te zijn. Die kern met opgewonden
draad kun je net zo goed rond
maken:
Eén keer raden wat er achter zo’n
radio- volumeknop schuilgaat:
Deze




variabele weerstanden kun je met verschillende namen aanduiden:
schuifweerstand
variabele weerstand
regelbare weerstand
potentiometer (ook wel kortweg potmeter)
Hiervoor hebben we ook twee symbolen naar keuze:
onthoud:
 Door weerstandjes in je schakeling op te nemen kun je de
stroomsterkte in (een deel van) je schakeling verminderen
 Voor gewone weerstandjes zijn er draadweerstandjes en
koolweerstandjes.
 De weerstand hiervan kun je herkennen aan de kleurbandjes op
het weerstandje.
 Er zijn ook variabele weerstanden.
 symbolen:
draadweerstand,
koolweerstand
regelbare
weerstand,
potmeter
oefeningen volgende pagina
Oefeningen
1) Je krijgt een klein keramisch buisje en 10 meter dunne draad met een
totale weerstand van 300 Ω.
Leg uit hoe je daarmee een weerstandje van 180 Ω zou kunnen maken.
2) vertaal de code van deze weerstandjes
(zoek zelf een tabel met de kleurcodes)
(pas op, er zit één instinker in)
weerstand nr
1
2
3
4
5
weerstand (Ω)
............. Ω
............. Ω
............. Ω
............. Ω
............. Ω
3) Met een batterij van 24V moet je een lampje dat zelf een weerstand van
10 Ω heeft op maximaal 6V laten branden. Hoe groot is dan de weerstand
die je ermee in serie moet schakelen?
4)




Bouw met het simulatieprogramma de serieschakeling van oef 1),
stel de batterij in op 24 V,
stel het weerstandje in op de waarde die je berekende in oef 1),
controleer je antwoord van oefening 1 met de spanningsmeter.
5) De maximale weerstand van de potmeter in de
afbeelding hiernaast is 100 Ω .
Schat zo nauwkeurig mogelijk de weerstand van de
potmeter bij de stand zoals in de afbeelding.
Antwoorden
1)
2)
3)
5)
elke meter draad heeft een weerstand van 300/10 = 30 Ω. Neem dus 180/30 = 6 m draad en windt dat rond het klosje
470 kΩ 5,6 MΩ, 3,3 MΩ, 510 kΩ, 3,3 MΩ
30 Ω
ca 12 Ω