lesbrief 2 elektriciteit

Klas 2

Elektriciteit
Lesbrief 2

Copyright © Vakcollege Groep B.V. 2013. Alle rechten voorbehouden. Lesbrief1

Inhoud

Elektrische schakelingen ........................................................................................ 3
Stroomsterkte in een stroomkring ........................................................................... 5
Spanningen over de weerstanden in een serieschakeling ...................................... 6

2

Elektrische schakelingen

In de vorige lesbrief hebben we het er overgehad wat elektriciteit eigenlijk is. We
hebben gezien dat een stroomkring altijd minimaal bestaat uit een:

 Stroombron (batterij)
 Stroom geleiders (draden)
 Weerstand(en) (lamp of toestel)

We kunnen meerdere weerstanden aansluiten op een stroombron. De elektriciteit zal
dan verdeelt worden over de verschillende weerstanden. Op welke wijze dit gebeurt
wordt bepaald door de aansluitvorm.
Serieschakeling (1).
één van de manieren om weerstanden aan te sluiten op een stroombron is in serie.
Dit wil zeggen dat de weerstanden (bijvoorbeeld lampjes) achter elkaar, in de
stroomkring, worden gezet.

Figuur 1 serieschakeling met schakelaar

3

In de gegeven serieschakeling loopt stroom eerst door lamp 1 en daarna door lamp
twee. Wanneer de lampen een gelijke weerstand hebben zal de spanning van de
spanningsbron gelijk verdeeld worden over beide lampjes. Het gevolg zal zijn dat de
lampjes niet branden op een spanning van 12 Volt maar beide op 6 Volt.

Het verhaaltje hierboven is te verklaren met de wet van Ohm. Wanneer we bezig
gaan met de wet van Ohm is het verstandig om gebruik te maken van een schema
met symbolen.

Figuur 2 schema serieschakeling

gebruikte symbolen: spanningsbron
lamp

De wet van Ohm luidt:
U=IxR
Of:
Spanning = Stroom x Weerstand

4

Wanneer we in figuur 2 kijken zien we dat de spanning 12 Volt is en beide lampjes
een weerstand hebben van 4 Ohm.

Doordat de stroom in een serieschakeling door beide weerstanden loopt ondervindt
de stroom tegenwerking van beide weerstanden. We kunnen in een serieschakeling
hierdoor de weerstanden bij elkaar optellen.

In ons voorbeeld wordt dan de totale weerstand in de elektrische schakeling:

4 Ohm + 4 Ohm = 8 Ohm

Doordat we nu de Spanning en de Weerstand weten, kunnen we met behulp van de
Wet van Ohm, er achter komen welke stroom er door de schakeling loopt.

De wet van Ohm schrijft namelijk voor dat de Spanning gelijk is aan de Weerstand
keer de Stroomsterkte.

Stroomsterkte in een stroomkring

De stroomsterkte kunnen we met behulp van de wet van Ohm vinden door deze om
te zetten. We zetten dan de wet van Ohm zo om dat de stroomsterkte vooraan komt
te staan.

Een makkelijk hulpmiddel om een formule met drie termen om te zetten is met behulp
van een formuledriehoek

Een formule geeft de vaste verhouding weer
tussen twee of meer grootheden. De formule
die de verhouding tussen snelheid , afstand
en tijd weergeeft is bijvoorbeeld: afstand =
snelheid x tijd
Deze formule kun je ook afkorten tot: s = v x
t
De formule s = v x t kun je op drie
verschillende manieren schrijven (video 1).

Je kunt hiervoor de formule driehoek Figuur 3 formuledriehoek
gebruiken (Figuur 3). (bron:www.4nix.n)

Je kunt een formule zoals A = B x C omzetten in nog twee andere vormen
Een makkelijke manier om de formule op de juiste manier op te schrijven en dus te
weten welke bewerking (keer, delen door) je moet doen voor het juiste antwoord is
met een formule driehoek. (Figuur 4)

5

Figuur 4

Dit wil dan zeggen dat de Stroomsterkte gelijk is aan:

Wanneer we dit invullen voor ons voorbeeld krijgen we:

De stroom die door de stroomkring in ons voorbeeld loopt is dus:

Spanningen over de weerstanden in een serieschakeling

We kunnen nu met behulp van de wet van Ohm aantonen dat de spanningen over de
lampjes in ons voorbeeld 6 Volt is.
We hebben de verschillende spanningen over lampen 1 en 2 een naam gegeven, te
weten U1 en U2.

Spanning over een
specifiek deel

Figuur 5 schema met deelspanningen

6

De spanning over lamp 1 is:
Wet van Ohm:

Het klopt dus !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Voor de spanning over lamp 2 geldt uiteraard het
zelfde.
De totale spanning over de schakeling is 12 Volt. De
spanningen over beide lampen is 6 Volt.
6 Volt (lamp 1) + 6 Volt (lamp 2) = 12 Volt (totale
spanning)

De kenmerken van een serieschakeling

1. In een serieschakeling zijn de verschillende weerstanden achter elkaar in de
stroomkring geplaatst.

2. Om de totale weerstand van een serieschakeling te weten kunnen we de
spanningen over de verschillende weerstanden bij elkaar optellen.

3. De stroomsterkte is overal in de stroomkring even groot ( geheugensteun: wat
er in gaat moet er ook weer uit)

4. De totale weerstand van een serieschakeling vinden we door de weerstanden
bij elkaar op te tellen.

7