Print deze pagina

Weerstand

Onder invloed van een potentiaalverschil zal er door een geleider een lading gaan verplaatsen.

Anders gezegd:

Onder invloed van een spanning gaat er een stroom lopen.

Die stroom ondervindt daarbij een zekere weerstand. Het kost energie om die lading door de geleider te laten stromen. Vergelijk het met een kraan: de spanning blijft gelijk (de waterdruk op de leiding), maar hoe lager de weerstand (hoe verder de kraan wordt opengedraaid) hoe sneller de lading verplaatst (hoe harder het water stroomt).

Zet je een spanning op de aansluitingen van een gloeilamp, dan zal er een stroom doorheen gaan lopen. Hoeveel stroom dat is, hangt af van de weerstand van de lamp.

De eenheid van weerstand (R) is ohm (Ω).

Als de spanning niet verandert: Hoe lager de weerstand, hoe hoger de stroom. Hoe hoger de weerstand, hoe lager de stroom.

Je kunt er aan rekenen met de volgende formule: R = U / I    (weerstand = spanning / stroom)

Dientengevolge gelden de drie verschijningsvormen van deze formule:

R = U / I    (weerstand = spanning / stroom)

U = I x R    (spanning = stroom x weerstand)

I = U / R    (stroom = spanning / weerstand)

Zie onderstaande tekening.

 

 

 

 

 

Je ziet hier de schemasymbolen voor een spanningsbron (U1), stroom (I) en weerstand (R1). Ten gevolge van de spanning loopt er een stroom door de weerstand. De drie waarden voor U, I en R moeten volgens de formule bij elkaar passen. Dus: weet je er twee, dan kun je de derde berekenen.

De spanningsbron kan een batterij zijn. De weerstand kan een lamp zijn, of een motor, een verwarmingselement enzovoorts.

Als je een spanning zet van 6 V op een weerstand van 3 Ω, wat is dan de stroom? I = U / R → I = 6 / 3 → I = 2 A.

Als je een stroom wilt laten lopen van 4 A door een weerstand van 3 Ω, welke spanning is daarvoor nodig? U = I x R → U = 4 x 3 → U = 12 V.

Als je een spanningsbron van 24 V een stroom wilt laten leveren van 3 A, wat moet dan de weerstand zijn? R = U / I → R = 24 / 3 → R = 8 Ω.

Kijk nu in onderstaand schema. Daarin zie je twee weerstanden achter elkaar. De lading moet dus door beide weerstanden stromen. De weerstandswaarden moeten dan worden opgeteld.

 

 

 

 

 

 

 

Gegeven: UB = 12 V, R1 = 1 Ω en R2 = 5 Ω. Gevraagd: wat is de spanning over R1 (U1) en de spanning over R2 (U2)?

Oplossing: tel eerst de weerstanden bij elkaar op. Dan heb je de totale weerstand waar de lading doorheen moet. Bereken daarna wat de stroom is (want je hebt de totale weerstand en de spanning). Vervolgens bereken je voor elke weerstand de spanning (want je weet voor elke weerstand de weerstandswaarde en de stroom die er doorheen loopt).

Rtotaal = R1 + R2 → Rtotaal = 1 Ω + 5 Ω → Rtotaal = 6 Ω.

I = U / Rtotaal → I = 12 / 6 → I = 2 A. Deze stroom loopt door beide weerstanden.

U1 = I x R1 → U1 = 2 X 1 → U1 = 2 V.

U2 = I x R2 → U2 = 2 X 5 → U2 = 10 V.

Samen is dat weer 12 V, en dat klopt!


Previous page: Stroom
Volgende pagina: Stapje verder