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Samenvatting Fysica: elektrische schakelingen
Samenvatting studieboek Quark 5.2 - leerboek van Jacky Hellemans, Genevieve Janssens - ISBN: 9789045548999, Druk: 6, Uitgavejaar: - (MET AFBEELDINGEN!!)
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Thema 5: elektrische schakelingen5 Gevaren en maatregelen voor het veilig gebruik van elektriciteit
1. Schakelingen van weerstanden
• Elektrische leidingen in een woning = stroomkringen die vertrekken vanuit zekeringskast.
(Al de stroomkringen vormen een elektrisch netwerk)
• Weerstanden kunnen in serie, parallel of gemengd geschakeld worden.
• De hoofdkring die bevat de spanningsbron, in knooppunten komen minstens 3 geleiders samen.
--> Een schakeling oplossen betekent voor elk element bepalen welke spanning er over staat en welke
stroom erdoor gaat.
2. Serieschakeling
*I = I2 = I3 = …
➔ In een serieschakeling is de stroomsterkte I in elk punt gelijk (1e wet)
*Ub = UR1 + UR2 + … (2e wet)
➔ Bronspanning is verdeeld in deelspanningen Uri over de weerstanden Ri (2de wet)
• Weerstanden achter elkaar geschakeld
• Serieschakeling van weerstanden = spanningsdeler (als meer dan 2 weerstanden in serie zijn geschakeld
wordt de spanning verdeeld)
2.1 substitutieweerstand van weerstand in serie
• 2 weerstanden R1 en R2 = in serie aangesloten op bron Ub door de kring met stroom I
Beide weerstanden kunnen we vervangen door equivalente schakeling
Bestaat uit 1 weerstand, zodat Ub dezelfde I
oplevert
= Substitutieweerstand Rs
• De substitutieweerstand Rs van weerstanden R1, R2, R3… in serie is gelijk aan de som van de
weerstanden: Rs = R1 + R2 + … Rn
(Zie 2.2 toepassingen op spanningsdeler)
, 3. Parallelschakeling
• I = I1 + I2 + …
➔ Stroom wordt verdeeld over de weerstanden: (1e wet)
• UR1 = UR2 = … = U = Ub
➔ Spanning U over elke tak hetzelfde (2e wet)
3.1 substitutieweerstand van parallelle weerstanden
• De substitutieweerstand Rs van weerstanden R1, R2, …, Rn in parallel bereken je met de formule:
• Zie 3.2 toepassingen: een stroomdeler
4. Gemengde schakeling
• Minstens 3 weerstanden in combo van serie- en parallelschakelingen.
Oplossingsstrategie:
1. alle weerstanden gekend?
➔ Zoek je substitutieweerstand van een gemengde schakeling
a. Duid alle knooppunten aan + benoem alle weerstanden, stromen en spanningen
b. Vervang weerstanden die ie tak in serie staan door hun substitutieweerstand
c. Herteken de schakeling
d. Vervang de weerstanden die parallel staan door hun substitutie weertstand
e. Herteken de schakeling
f. Ga zo voort tot je de hele schakeling herleid hebt tot het equivalent schema met 1
substitutieweerstand
2. In een ander geval maak je gebruik van de wetten van de serie- en parallelschakeling en wet van ohm
om onbekende grootheden te berekenen
3. Bereken de stroom in elke tak en bereken alle spanningen. Vertrekkend van de vereenvoudigde
schakeling, werk je in stappen terug naar de oorspronkelijke schakeling.
4. Controleer in elk knooppunt:
De som dan de stromen die toekomen in een knooppunt is gelijk aan de som van de stromen die het
knooppunt verlaten. Tussen 2 overeenkomende knooppunten is de spanning over elke tak dezelfde.
Zie voorbeelden 4.2
5. Gevaren en maatregelen voor het veilig gebruik van elektriciteit
5.1 situering
• 2 grote gevaren elektriciteit:
➔ elektrocutie door het aanraken van onder spanning staande onderdelen
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