Doelen
- Je kunt rekenen met de wet van ohm
- Je kunt uit een diagram van spanning en stroomsterkte de weerstand berekenen.
- Je weet wat een ohmse weerstand is
- Je kunt uit een spanning-stroomsterkte diagram bepalen of iets een ohmse weerstand is
Voorbeeld 1
Gegeven:
R = 200 Ω
I = 0,8 A
Gevraagd:
U = ... V
Oplossing:
U = I x R
U = 0,8 x 200
U = 160 V
Voorbeeld 2
Gegeven:
R = 100 ohm
I = 0,5 A
Gevraagd:
U = ... V
Oplossing:
U = I x R
U = 0,5 x 100
U = 50 V
Er zijn 3 weerstanden dus de spanning op de voeding is 3 x 50 = 150 V.
Voorbeeld 3
Gegeven:
R = 500 Ω
I = 0,6 A
Gevraagd:
U = ... V
Oplossing:
U = I x R
U = 0,6 x 500
U = 300 V
Er zijn 3 weerstanden die parallel staan. De spanning op de voeding is dus ook 300 V.
Voorbeeld 4
Gegeven:
U = 20 V
I = 0,4 A
Gevraagd:
R = ... Ω
Oplossing:
R = U / I
R = 20 / 0,4
R = 50 Ω
Voorbeeld 5
Gegeven:
U = 12 V
R = 800 Ω
Gevraagd:
I = ... A
Oplossing:
I = U / R
I = 12 / 800
I = 0,015 A
De wet van Ohm
In deze paragraaf gaan we in op het verband tussen spanning, stroomsterkte en weerstand. Dit verband wordt omschreven in de wet van ohm. De wet van ohm luid volgens wikipedia: “De stroomsterkte door een geleider is recht evenredig met het potentiaalverschil tussen de uiteinden.”. Dit betekent dat hoe meer spanning je op een voorwerp zet, hoe meer stroom er doorheen gaat. Bij de wet van ohm hoort de volgende formule: U = I x R. Waarin U de spanning is in Volt, I de stroomsterkte in Amèpre en R de weerstand in Ω (ohm).
Spanning berekenen
Je hebt al geleerd hoe je met spanning moet rekenen in een serie- en parallelschakeling. Je moet deze regels ook altijd blijven gebruiken als je met spanning werkt . De wet van ohm geldt ook altijd en je zult zien dat deze twee theorieën elkaar aanvullen.
Om de spanning op een voorwerp te berekenen heb je de stroomsterkte en de weerstand nodig. Je kunt ook op een aantal voorwerpen tegelijk de spanning berekenen. We gaan in 3 voorbeelden de spanning berekenen. Eerst op 1 onderdeel, dan op 3 in serie en dan op 3 parallel.
Weerstand berekenen
Om de weerstand te berekenen hebben we de stroomsterkte en de spanning nodig. Ook hier gelden de regels van serie en parallel weer. We kijken naar voorbeeld 4.
Stroomsterkte berekenen
Net als bij de spanning en de weerstand gelden de regels van serie en parallel. Ook heb je van de 3 grootheden er 2 nodig om de derde te berekenen. We hebben dus nu de spanning en de weerstand nodig. De methode om de stroomsterkte te berekenen doen we in voorbeeld 5 voor.
Ohmse weerstand
We kunnen met de wet van ohm voorspellen hoeveel stroom er door een voorwerp gaat bij een bepaalde spanning. Dit is alleen mogelijk bij een ohmse weerstand. Een ohmse weerstand heeft bij iedere spanning dezelfde weerstand. Als je een grafiek zou maken van een ohmse weerstand en je zet de spanning uit tegen de stroomsterkte, dan krijg je een rechte lijn. We noemen dit een lineair verband. Als er uit de proef geen rechte lijn komt is de weerstand geen ohmse weerstand. In de grafiek kun je zien dat de rode en blauwe lijnen van ohmse weerstanden zijn. De paarse lijn is een meting van een niet-ohmse weerstand.
Je kunt uit de grafiek berekenen wat de weerstand is. Je hebt voor die berekening de spanning en de stroomsterkte nodig. Je kunt een willekeurig punt uit de grafiek nemen. Stel dat we bij 4 V uitrekenen wat de weerstand is.
R = U / I.
R = 4 /0,08.
R = 50 Ω.
17
Tussen welke grootheden geeft de wet van ohm een verband?
18
Een lampje heeft een weerstand van 30 Ω en er staat een spanning op van 24 V. Bereken de stroomsterkte
19
Door een weerstand van 15 Ω gaat een stroom van 1,2 A. Bereken de spanning.
20
Als er op een luidspreker een spanning van 5 V staat en er gaat een stroom van 0,7 A doorheen. Wat is dan de weerstand van die luidspreker?
21
Bereken de ontbrekende waardes uit deze tabel(win). Gebruik de wet van ohm.
22
Bereken bij de grafiek de weerstand van de blauwe lijn bij 3,5 V.
23
Bereken ook bij de grafiek de weerstand van de blauwe lijn maar dan bij 2 V. Wat valt je op?
24
Bereken bij de grafiek de weerstand van de paarse lijn bij 3,25 V.
25
Bereken ook bij de grafiek de weerstand van de paarse lijn maar dan bij 1,5 V. Wat valt je op?
26
Wat zou de spanning zijn van de rode lijn bij 160 mA?
27
Leg uit hoe je aan je antwoord komt.
28
Maak bij deze tabel (win) een grafiek.
29
Wat is er tijdens de meting van de proef fout gegaan?
30
Bereken bij deze schakeling de stroomsterkte.
31
Bereken bij deze schakeling de spanning op beide spanningsmeters. Bereken ook de spanning op de voeding.
