Ik heb een samenvatting elektrische netwerken 1 gemaakt met daarin alles duidelijk en eenvoudig uitgelegd en ook oefenopdrachten en powerpoints daarin verwerkt!
Electric circuits 1 netwerktheorie
Periode 1, Les 1:
De Gelijkstroomtheorie (gelijkspanning is een elektrische spanning die niet wisselt van richting) is
een onderdeel van de Netwerktheorie en dit is een onderdeel van een groot vakgebied binnen de
natuurkunde wat we elektromagnetisme kunnen noemen.
Binnen het elektromagnetisme kan de fundamentele werking van allerlei fysische componenten
worden uitgelegd. Wanneer diverse componenten worden opgenomen in een elektrisch netwerk
zullen die componenten zich op een bepaalde manier gedragen en om het gedrag van het hele
netwerk goed te kunnen beschrijven moeten alle componenten worden vervangen door hun
netwerk theoretisch model, ook wel vervangingsschema genoemd.
Passieve elementen (=kunnen een functie uitoefenen zonder een toegewijde energiebron) → weerstanden,
spoelen en condensatoren, transformatoren en gyratoren (vier-pool schakeling).
Foto?
Als een passieve component aangesloten wordt op een spanningsbron dan zal de stroom die gaat
lopen van drie zaken afhankelijk zijn. Deze drie zaken zijn:
1. De spanning die aangeboden wordt (grootte, AC/DC, bij AC ook frequentie)
AC staat voor Alternating Current ofwel wisselstroom. Wisselstroom is de stroom die wij normaal
gebruiken in huis. DC staat voor Direct Current ofwel gelijkstroom (voorbeeld: batterij of accu).
2. Het type component (weerstand, spoel of condensator)
3. De waarde van de component (wordt bij elke component behandeld)
Indien er een stroombron wordt aangesloten op een passieve component, dan zal de spanning die over de
component ontstaat ook weer van deze drie zaken afhankelijk zijn. Bij de eerste zaak vul je dan natuurlijk stroom in!
Er geldt: Spanning staat en stroom loopt
Een spanningsbron (actieve component) heeft een vaste elektrische spanning (indien
gelijkspanning DC). Met andere woorden, als er een stroom gaat lopen blijft de spanning
tussen de twee aansluitpunten van de spanningsbron gelijk. De stroomsterkte die de
spanningsbron levert, wordt bepaald door de aangesloten belasting. (v.b. batterij)
Bij wisselspanning AC wordt met gelijk blijven van de spanning in dit verband bedoeld dat de amplitude
(stroomsterkte) gelijk blijft. Maar de wisselspanningtheorie behandelen we pas in klas 2!
Van de totale spanning (bronspanning) die de spanningsbron kan leveren wordt een (klein) deel
gebruikt om de inwendige weerstand van de spanningsbron te overwinnen.
Een ideale stroombron (actieve component) levert een stroom die onafhankelijk is van de
belasting die aangesloten is op de bron. De spanning uit deze bron is dus afhankelijk van de
belasting, maar de stroom die geleverd wordt niet. Eigenlijk kan je een stroombron zien als een
variabele spanningsbron. Een voorbeeld hiervan is een zonnepaneel. Bij een zonnepaneel is het
zo dat de stroom constant is maar de spanning verhoogt wanneer er meer zonlicht op schijnt.
Kortom: Spanningsbron → onafhankelijke spanning, afhankelijke stroom (afhankelijk van weerstand!)
Stroombron → onafhankelijke stroom, afhankelijke spanning (afhankelijk van weerstand!)
, Passieve componenten:
Weerstand (R in Ohm (Ω)) → dissipatief element (het verbruikt energie wanneer het stroom voert)
! Zonder een weerstand krijg je kortsluiting!!!
Spoel (L in Henry (H)) → Een spoel heeft 2 basis functies:
1. Stroom door spoel → magnetisme
2. Magnetisme door spoel → elektrische stroom
- de spanning over een spoel is bij gelijkstroom nul.
- De “weerstand” van de ideale spoel is bij gelijkstroom nul → Bij DC na inschakelen: kortsluiting!
Condensator (C (capaciteit) in farad (F)) → slaat tijdelijk lading op
- 2 platen met isolatie ertussenin
- de stroomsterkte door een condensator is bij gelijkspanning nul
- kan bij gelijkspanning als een open verbinding gezien worden → Bij DC na inschakelen: open verbinding!
Wetten van Kirchhoff:
1ste wet: Σi = 0 → in ieder punt in de stroomkring is de som van stromen
die samenkomen gelijk aan de som van de stromen die eruit gaan
2de wet: Σu = 0 → in een stroomkring is de som van alle spanningen gelijk aan 0V. Weerstanden
tellen als negatieve spanning, spanningsbronnen als positieve spanning.
Spanningsbron netwerk theoretische regel:
- meerdere spanningsbronnen met verschillende waarden
mogen NIET parallel gezet worden (zie volgende blz.)
- een spanningsbron met een waarde ongelijk aan 0 mag
NIET worden kortgesloten
Stroombron netwerk theoretische regel:
- de stroombron mag NIET opengelaten worden
- meerdere stroombronnen met verschillende waarden
mogen NIET in serie worden geschakeld (zie volgende blz.)
Vraag 1 Als bij een passief netwerk element de referentierichting voor spanning en stroom zodanig
gekozen is dat de stroompijl van het plusteken naar het minteken wijst, dan neem het passieve element
energie op zolang de spanning en stroom positief is. = waar (want het verbruikt dan energie!)
Vraag 2 In een gesloten lus is de som van de bronspanning gelijk aan de som van de spanningen over de
passieve elementen. = waar
Vraag 3 Als referentierichtingen voor stroom en spanning op de gebruikelijke
manier worden gekozen, dan is dit: voor passieve elementen: stroom van plus
naar min en voor actieve elementen: van min naar plus. = waar
Vraag 4 Spanningsbronnen met een verschillende waarde (bv 12V en 5V, beide DC) mogen niet parallel
gezet worden. = waar
Vraag 5 De spanning over een condensator is evenredig met de “opgespaarde” lading. = waar
Vraag 6 De spanning over een spoel is evenredig met de stroomverandering per tijdseenheid. = waar
Vraag 7 bepaal het (afgegeven of opgenomen) vermogen van elk element in onderstaand figuur:
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper Tim076. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €4,99. Je zit daarna nergens aan vast.
