Stroom, spanning en weerstand - Bewerkingsoverzicht

Erik Baas: /* Spanning */

2020-04-11T01:07:54Z

Spanning

← Oudere versie		Versie van 11 apr 2020 01:07
Regel 39:		Regel 39:

	===Spanning===		===Spanning===
	Elektrische spanning is een potentiaalverschil tussen twee punten, gemeten in volt (V). De spanning geeft aan hoeveel energie het voor de elektronen kost om van het ene punt naar het andere punt te bewegen. Omdat dit gemeten wordt over twee punten valt te zeggen dat spanning staat.		Elektrische spanning is een potentiaalverschil tussen twee punten, gemeten in volt (V). De spanning geeft aan hoeveel energie het voor de elektronen kost om van het ene punt naar het andere punt te bewegen. Omdat dit gemeten wordt over twee punten valt te zeggen dat er spanning op staat.


	'''De verwarring tussen stroom en spanning'''		'''De verwarring tussen stroom en spanning'''

	Er staat dus geen 'stroom op een stopcontact'. ~~Er staat alleen spanning op, die ervoor zorgt dat er een stroom kan gaan lopen~~ als er een apparaat aangesloten wordt.		Er staat dus geen "stroom op een stopcontact" maar ''spanning''. Pas als er een apparaat aangesloten wordt zal er een ''stroom'' gaan lopen.
	Of even stroom op de modelbaan zetten ~~daar~~ geldt hetzelfde ~~voor,~~ er staat alleen spanning op de baan, ~~welke ervoor zorgt dat~~ er een stroom ~~gaat~~ lopen.		Voor "even stroom op de modelbaan zetten" geldt hetzelfde: er staat alleen ''spanning'' op de baan, er gaat pas een stroom lopen als er verbruikers ingeschakeld worden.

	'''Voorbeeld:'''<br/>		'''Voorbeeld:'''<br/>
	Stel, je vult een emmer met water en zet die op een verhoging. In de bodem van de emmer zit een gaatje met een slang waarin een kraan zit gemonteerd. ~~Als~~ de kraan dicht ~~zit,~~ zal er geen water ~~uit~~ de ~~emmer~~ stromen. Draai je de kraan open, dan zal er een dikkere straal water uit de slang lopen, naarmate de kraan verder opengedraaid wordt. Het water wil van hoog naar laag stromen. <br/>		Stel, je vult een emmer met water en zet die op een verhoging. In de bodem van de emmer zit een gaatje met een slang waarin een kraan zit gemonteerd. De slang eindigt in een andere emmer die op de grond staat. Zolang de kraan dicht is zal er geen water door de slang stromen. Draai je de kraan open, dan zal er een dikkere straal water uit de slang lopen, naarmate de kraan verder opengedraaid wordt. Het water wil, door de zwaartekracht, van hoog naar laag stromen.<br/>

	'''Toepassing:'''<br/>		'''Toepassing:'''<br/>
	In het voorbeeld staat het water stil, zolang de kraan dicht zit. Toch drukt het water tegen de kraan. Er is geen waterstroom. Vergelijk het water met elektriciteit en de kraan kun je met een schakelaar vergelijken. Er staat wel elektrische spanning, maar er loopt geen elektrische stroom als de schakelaar open staat. Zet je de schakelaar om, dan begint meteen de stroom te lopen. De stroom loopt van plus naar min. De schakelaar is niet regelbaar zoals een kraan, maar een weerstand kan wel regelbaar zijn, dus we kunnen de kraan ook vergelijken met een regelbare weerstand. Verhoog je de weerstand, dan gaat er minder elektrische stroom lopen.		In het voorbeeld staat het water stil, zolang de kraan dicht zit. Toch drukt het water tegen de kraan. Er is geen waterstroom. Vergelijk het water met elektriciteit en de kraan kun je met een schakelaar of regelaar vergelijken. Er staat wel elektrische spanning, maar er loopt geen elektrische stroom als de schakelaar open staat. Zet je de schakelaar om, dan begint meteen de stroom te lopen. De stroom loopt van plus naar min. De schakelaar is niet regelbaar zoals een kraan, maar een weerstand kan wel regelbaar zijn, dus we kunnen de kraan ook vergelijken met een regelbare weerstand. Verhoog je de weerstand, dan gaat er minder elektrische stroom lopen.

			'''Samenvatting:'''<br />
			* Het niveauverschil tussen het water in de beide emmers komt overeen met de elektrische ''spanning''.
			* De waterstroom door de slang komt overeen met de elektrische ''stroom'' in een draad.

	===Weerstand===		===Weerstand===

Erik Baas: /* Parallel */

2020-04-11T00:54:21Z

Parallel

← Oudere versie		Versie van 11 apr 2020 00:54
Regel 163:		Regel 163:

	'''Formules'''<br/>		'''Formules'''<br/>
	Bij een ~~serieschakeling~~ geldt:		Bij een parallelschakeling geldt:
	*Itotaal = I1 + I2 + I3 +…		*Itotaal = I1 + I2 + I3 +…
	*Utotaal = U1 = U2 = U3 =…		*Utotaal = U1 = U2 = U3 =…

Treinsmurf op 28 aug 2016 om 17:45

2016-08-28T17:45:23Z

Wijzigingen bekijken

Treinsmurf: /* Elektrische grootheden */

2014-11-16T18:15:23Z

Elektrische grootheden

← Oudere versie		Versie van 16 nov 2014 18:15
Regel 110:		Regel 110:
	! zie ook artikel		! zie ook artikel
	\|-		\|-
	\| Spanning \|\| U \|\| ~~Volt~~ \|\| V \|\| Dit artikel		\| Spanning \|\| U \|\| volt \|\| V \|\| Dit artikel
	\|-		\|-
	\| Stroomsterkte \|\| I \|\| ~~Ampère~~ \|\| A \|\| Dit artikel		\| Stroomsterkte \|\| I \|\| ampère \|\| A \|\| Dit artikel
	\|-		\|-
	\| Weerstand \|\| R \|\| ~~Ohm~~ \|\| Ω \|\| [[Weerstand]]		\| Weerstand \|\| R \|\| ohm \|\| Ω \|\| [[Weerstand]]
	\|-		\|-
	\| Vermogen \|\| P \|\| ~~Watt~~ \|\| W \|\| [[Vermogen, arbeid en rendement]]		\| Vermogen \|\| P \|\| watt \|\| W \|\| [[Vermogen, arbeid en rendement]]
	\|-		\|-
	\| Arbeid \|\| W \|\| ~~Joule~~ of ~~Wattseconde~~ \|\| J of Ws \|\| [[Vermogen, arbeid en rendement]]		\| Arbeid \|\| W \|\| joule of wattseconde \|\| J of Ws \|\| [[Vermogen, arbeid en rendement]]
	\|-		\|-
	\| Capaciteit \|\| C \|\| ~~Farad~~ \|\| F \|\| [[Condensator]]		\| Capaciteit \|\| C \|\| farad \|\| F \|\| [[Condensator]]
	\|-		\|-
	\| Veldsterkte \|\| F \|\| ~~Henry~~ \|\| H \|\| [[Elektromagneet]]		\| Veldsterkte \|\| F \|\| henry \|\| H \|\| [[Elektromagneet]]
	\|-		\|-
	\| Elektrische lading \|\| Q \|\| ~~Coulomb~~ \|\| C \|\| [[Condensator]]		\| Elektrische lading \|\| Q \|\| coulomb \|\| C \|\| [[Condensator]]
	\|-		\|-
	\|}		\|}

Treinsmurf: /* Elektrische grootheden */ tabel gerepareerd

2013-11-28T19:42:14Z

Elektrische grootheden: tabel gerepareerd

← Oudere versie		Versie van 28 nov 2013 19:42
Regel 102:		Regel 102:

	{\| class="wikitable"		{\| class="wikitable"
	! colspan="3" \| ~~"oude" revisiegeschiedenis~~		! colspan="5" \| Tabel grootheden
	\|-		\|-
	! Grootheid		! Grootheid

Treinsmurf: /* Revisiegeschiedenis (vóór transfer) */ geveegd

2013-11-28T19:41:28Z

Revisiegeschiedenis (vóór transfer): geveegd

@@ Regel 128: / Regel 128: @@
 |}
 ----
 [[Categorie:Electronica]][[ Categorie:Electronica-Theorie]]

Treinsmurf: /* Elektrische grootheden */

2012-10-21T18:39:49Z

Elektrische grootheden

← Oudere versie		Versie van 21 okt 2012 18:39
Regel 116:		Regel 116:
	\| Weerstand \|\| R \|\| Ohm \|\| Ω \|\| [[Weerstand]]		\| Weerstand \|\| R \|\| Ohm \|\| Ω \|\| [[Weerstand]]
	\|-		\|-
	\| Vermogen \|\| P \|\| Watt \|\| W \|\| [[~~De begrippen vermogen~~, arbeid en rendement]]		\| Vermogen \|\| P \|\| Watt \|\| W \|\| [[Vermogen, arbeid en rendement]]
	\|-		\|-
	\| Arbeid \|\| W \|\| Joule of Wattseconde \|\| J of Ws \|\| [[~~De begrippen vermogen~~, arbeid en rendement]]		\| Arbeid \|\| W \|\| Joule of Wattseconde \|\| J of Ws \|\| [[Vermogen, arbeid en rendement]]
	\|-		\|-
	\| Capaciteit \|\| C \|\| Farad \|\| F \|\| [[Condensator]]		\| Capaciteit \|\| C \|\| Farad \|\| F \|\| [[Condensator]]
Regel 127:		Regel 127:
	\|-		\|-
	\|}		\|}



	== '''Revisiegeschiedenis (vóór transfer)''' ==		== '''Revisiegeschiedenis (vóór transfer)''' ==
	{\| class="wikitable"		{\| class="wikitable"

Treinsmurf: Nieuwe pagina aangemaakt met '== De begrippen stroom, spanning en weerstand == Veel modelspoorders hebben geen technische achtergrond en daarom kan het nog wel eens verwarrend zijn als er gesproken...'

2012-10-21T18:39:06Z

Nieuwe pagina aangemaakt met '== De begrippen stroom, spanning en weerstand == Veel modelspoorders hebben geen technische achtergrond en daarom kan het nog wel eens verwarrend zijn als er gesproken...'

Nieuwe pagina

== De begrippen stroom, spanning en weerstand ==
Veel modelspoorders hebben geen technische achtergrond en daarom kan het nog wel eens verwarrend zijn als er gesproken wordt over spanning en stroom. Voor veel mensen is het verschil onduidelijk, maar om een aantal basis principes van de elektrische modeltrein te snappen, moet je wel iets afweten van deze begrippen. 

'''Voorbeeld:''' 
Stel, je vult een emmer met water en zet die op een verhoging. In de bodem van de emmer zit een gaatje met een slang waarin een kraan zit gemonteerd. Als de kraan dicht zit, zal er geen water uit de emmer stromen. Draai je de kraan open, dan zal er een dikkere straal water uit de slang lopen, naarmate de kraan verder opengedraaid wordt. Het water wil van hoog naar laag stromen. 

'''Toepassing:''' 
In het voorbeeld staat het water stil, zolang de kraan dicht zit. Toch drukt het water tegen de kraan. Er is geen waterstroom. Vergelijk het water met elektriciteit en de kraan kun je met een schakelaar vergelijken. Er staat wel elektrische spanning, maar er loopt geen elektrische stroom als de schakelaar open staat. Zet je de schakelaar om, dan begint meteen de stroom te vloeien. De stroom vloeit van plus naar min. De schakelaar is niet regelbaar zoals een kraan, maar een weerstand kan wel regelbaar zijn, dus we kunnen de kraan ook vergelijken met een regelbare weerstand. Draai je de weerstand open, dan gaat er meer elektrische stroom lopen.

== Wet van Ohm ==
Elektriciteit kun je niet zien. Daarom wordt er veel van berekeningen gebruik gemaakt, om bijvoorbeeld te weten hoeveel stroom ergens doorheen gaat. Een belangrijke formule daarbij is de wet van Ohm. Die zegt: weerstand is de verhouding tussen spanning en stroom. Dus je kunt de weerstand van wat draadjes en schakelaars en lampjes en dergelijke berekenen, als je de spanning en de stroom weet. Weet je de weerstand en de spanning, dan kun je berekenen hoeveel stroom door het geheel loopt. 

'''Symbolen:''' 
In formules gebruikt men het liefst symbolen, in plaats van de volledig naam.
*Stroom geeft men aan met I, de eenheid is Ampère (A). Voorbeeld: I = 0,13 A
*Spanning geeft men aan met U, de eenheid is Volt (V). Voorbeeld: U = 16 V
*Weerstand geeft men aan met R, de eenheid is Ohm (Ω). Voorbeeld: R = 123 Ω

'''Praktijkvoorbeeld:''' 
Een motor in een locomotief heeft een weerstand. Zet je spanning op de baan, dan zal er een stroom door de motor gaan lopen. Zet je twee locomotieven op de baan, dan loopt er twee keer zoveel stroom. Sluit je ook lampjes aan, dan zal ook daar een stroom doorheen gaan lopen. Een trafo moet dus stroom leveren aan alle in werking zijnde verbruikers. Je kunt een beperkt aantal verbruikers aansluiten omdat de stroom uit de trafo niet onbeperkt is. 
Een motor van een locomotief heeft een verbruik van ongeveer 0,2 A. Dit houdt in dat de weerstand van de motor dus ongeveer 16V/0,2A = 80 Ω is. Zet je een weerstand in de aansluitdraden naar de rails, van ook 80 Ω, dan is de totale weerstand 160 Ω. Er loopt nu de helft van de stroom door de motor. Hij rijdt dan langzamer. 
Met de wet van Ohm kunnen we spanning, stroom en weerstand berekenen. Elke weerstand gedraagt zich volgens de wet van Ohm. Dus ook in een grote schakeling met veel weerstanden is de wet van Ohm geldig voor de hele schakeling en voor elk deel van de schakeling ook.

'''Formule:''' 
R = U / I Hierbij is :
*R de weerstand in Ohm (Ω)
*U is de spanning in volt (V)
*I is de stroom in ampère (A)
 
Afgeleide formules:
*U = R * I
*I = U / R

'''Voorbeeld 1''' 
Een gloeilampje is aangesloten op een batterij van 9V. Er vloeit een stroom door van 0.5A. Hoe groot is de weerstand van het gloeilampje? Volgens de wet van Ohm is R = U / I. hieruit volgt dat R = 9V / 0.5A. Als we dit uitrekenen krijgen wet het volgende: R = 18Ω. 

'''Voorbeeld 2''' 
Over een weerstand van 100Ω staat een spanning van 4.8V(bv. 4 herlaadbare baterijen). Welke stroom vloeit er door de weerstand?
Uit R = U / I kunnen we de formule I = U / R afleiden. In dit geval is I = 4.8V / 100Ω. We rekenen uit: I = 0.048A = 48mA.

'''Voorschakel weerstand berekenen:''' 
Sommige componenten hebben een maximum spanning. om te voorkomen dat deze overschreden wordt, kun je een voorschakel weerstand gebruiken. De waarde berekenen gebeurd m.b.v. de wet van Ohm. stel: we hebben een voeding die 24V gelijkspanning levert. Op het lampje dat we willen gebruiken staat het volgende: 0.5A 16V We hebben dus een voorschakel weerstand nodig waarover 8V valt.(24V - 16V = 8V) We hebben nu de spanning over (8V) en de stroom(0.5A) door de weerstand. 
Volgens de wet van Ohm is R = U / I dus R = 8V / 0.5A = 16Ω. Deze weerstand is beschikbaar, dus hoeven we niet af te ronden.

'''Fouten vinden''' 
Rekenfouten kan iedereen maken. Als je elektronica maakt voor je baan, die je duizenden euro's heeft gekost, wil je natuurlijk niet dat je baan beschadigd raakt door een rekenfout. De volgende dingen kunnen helpen bij de controle:
*Bekijk je uitkomst. Een spanning van 100kV (kilovolt = 1000v) is niet echt realistisch.
*Opnieuw intikken in je rekenmachine, en kijken of je hetzelfde resultaat hebt.
*De wet van Ohm kun je omvormen. maak hiervan gebruik: Laten we eens voorbeeld 1 controleren: R = U / I dus U = R x I. bij voorbeeld 1 moet dus het volgende gelden: 9V = 18Ω x 0.5A. Dit klopt, de berekening was dus juist.

== Serie en parallel ==

=== Serie ===
[[Bestand:Weerstand-serie.png|thumb|350px|right|<center>'''Serie schakeling'''</center>]]
'''Definitie''' 
2 of meer verbruikers zijn in serie geschakeld, wanneer het eindpunt van de 1e verbruiker verbonden is met het beginpunt van de 2e verbruiker, het eindpunt van de 2e verbruiker verbonden is met het beginpunt van de 3e verbruiker,…

'''Algemeen''' 
Wanneer we verbruikers in serie schakelen, zullen de stromen gelijk zijn, de spanningen zullen verschillen (recht evenredig met de weerstandswaarde).

'''Formules''' 
Bij een serieschakeling geldt:
*Itotaal = I1 = I2 = I3 = …
*Utotaal = U1 + U2 + U3 + …
*Rtotaal = R1 + R2 + R3 + …

'''Voorbeeld 1''' 
2 weerstanden zijn in serie geschakeld. Op de ene weerstand staat 1V, op de andere 2V. De totale spanning is 3V. De ene weerstand neemt dus 1/3 van de totale spanning op, de andere 2/3. De stromen zijn wel gelijk.
Stel dat de eerste weerstand 100Ω bedraagt, hoeveel Ohm is de tweede weerstand dan?
de spanningen verhouden zich als 1 en 2, dus de weerstanden ook. de 2e weerstand is 200Ω.

'''Voorbeeld 2''' 
een weerstand van 100Ω is in serie geschakeld met een weerstand van 900Ω.over de eerste weerstand valt een spanning van 1V.
Hoeveel spanning staat er over de 2e weerstand?
De 2e weerstand is 9 keer zo groot, de spanning dus ook. de spanning over de 2e weerstand is dan 9V.

 

----

=== Parallel ===
[[Bestand:Weerstand-parallel.png|thumb|350px|right|<center>'''Parallel schakeling'''</center>]]
'''Definitie''' 
2 of meer verbruikers zijn parallel geschakeld, wanneer de beginpunten enerzijds en de eindpunten anderzijds met elkaar zijn verbonden.

'''Algemeen''' 
Wanneer we verbruikers in parallel schakelen, zullen de spanningen gelijk zijn, de stromen zullen verschillen (recht evenredig met de weerstandswaarde).

'''Formules''' 
Bij een serieschakeling geldt:
*Itotaal = I1 + I2 + I 3 +…
*Utotaal = U1 = U2 = U3 =…
*Rtotaal = 1 / ((1/R1) + (1/R2) + (1/R3) + …)

=== Gemengde schakeling ===
Een gemengde schakeling is een schakeling waarbij een serieschakeling in serie staat met een parallelschakeling en dergelijke.

== Elektrische grootheden ==

Dit zijn de elektrische grootheden, met hun naam, eenheid e.d.

{| class="wikitable"
! colspan="3" | "oude" revisiegeschiedenis
|-
! Grootheid
! Afkorting
! Eenheid
! Afkorting
! zie ook artikel
|-
| Spanning || U || Volt || V || Dit artikel
|-
| Stroomsterkte || I || Ampère || A || Dit artikel
|-
| Weerstand || R || Ohm || Ω || [[Weerstand]]
|-
| Vermogen || P || Watt || W || [[De begrippen vermogen, arbeid en rendement]]
|-
| Arbeid || W || Joule of Wattseconde || J of Ws || [[De begrippen vermogen, arbeid en rendement]]
|-
| Capaciteit || C || Farad || F || [[Condensator]]
|-
| Veldsterkte || F || Henry || H || [[Elektromagneet]]
|-
| Elektrische lading || Q || Coulomb || C || [[Condensator]]
|-
|}

== '''Revisiegeschiedenis (vóór transfer)''' ==
{| class="wikitable"
! colspan="3" | "oude" revisiegeschiedenis
|-
! Datum
! Auteur
! Aanpassing
|-
| 15 Juni 2010 || de Hoeve || Pagina “De begrippen stroom, spanning en weerstand” aangemaakt
|-
| 07 Augustus 2010|| Bert M || Pagina “de wet van ohm” aangemaakt
|-
| 09 Augustus 2010|| Bert M || Pagina “Elektrische grootheden” aangemaakt
|-
| 08 Augustus 2010 || gamesbond || Pagina ”serie en parallel” aangemaakt
|-
| 21 Oktober 2012 || Treinsmurf || Overgezet naar Wiki2 en pagina’s samengevoegd
|-
|}

----
[[Categorie:Electronica]][[ Categorie:Electronica-Theorie]]