Eduqaleeromgeving
4 havoLeeromgeving Natuurkunde · 4 havo H2 Elektriciteit
0%
Leeromgeving›Natuurkunde›4 havo›H2 Elektriciteit›2.3a
Hoofdstuk 2 · Les 4 van 9

Weerstand en de wet van Ohm

Sluit je een magnetron en een ledlamp allebei op 230 V aan, dan loopt er door de magnetron een veel grotere stroom. De ledlamp heeft een grotere weerstand.

20 min

Na deze les kun je

  • rekenen met de wet van Ohm U=I⋅RU = I \cdot R
  • een ohmse weerstand herkennen in een (I,U)-diagram
  • de weerstand bepalen uit de steilheid van een trendlijn

Dit weet je al

Stroomsterkte en spanning (paragraaf 2.2). Recht evenredig verband (les 1.5b).

De wet van Ohm

U=I⋅R\displaystyle U = I \cdot RBinasUU: spanning (V), II: stroomsterkte (A), RR: weerstand in ohm (Ω = V/A). Binas 35D1.

Hoe groter de weerstand, hoe kleiner de stroomsterkte bij dezelfde spanning.

✎Voorbeeld 1: stroomsterkte berekenen

Een verwarmingselement van 46 Ω wordt aangesloten op 230 V. Bereken de stroomsterkte.

  1. Schrijf de formule om:
I=URI = \frac{U}{R}
  1. Vul in:
I=23046=5,0 A\begin{aligned} I &= \frac{230}{46} \\ &= 5{,}0\ \text{A} \end{aligned}

Ohmse weerstanden

Bij een ohmse weerstand (bijvoorbeeld een koolweerstand) blijft RR constant. Dan zijn II en UU recht evenredig: het (I,U)-diagram is een rechte lijn door de oorsprong. Hoe kleiner de weerstand, hoe steiler de lijn.

(I,U)-diagrammen. De navy lijn (20 Ω) is steiler dan de blauwe lijn (40 Ω). Het gloeilampje (oranje) is geen ohmse weerstand: de lijn buigt af.
(I,U)-diagrammen. De navy lijn (20 Ω) is steiler dan de blauwe lijn (40 Ω). Het gloeilampje (oranje) is geen ohmse weerstand: de lijn buigt af.

Metingen liggen nooit precies op één lijn. De trendlijn is de beste rechte lijn door de meetpunten. Voor een ohmse weerstand heeft de trendlijn de vorm I=a⋅UI = a \cdot U, met steilheid a=1/Ra = 1/R.

R=1a\displaystyle R = \frac{1}{a}aa: de steilheid van de trendlijn in het (I,U)-diagram (A/V).
✎Voorbeeld 2: weerstand uit een trendlijn

Een trendlijn gaat door de oorsprong en door het punt (6,0 V; 0,30 A). Bepaal het functievoorschrift en de weerstand.

  1. De steilheid:
a=0,306,0=0,050 A/V\begin{aligned} a &= \frac{0{,}30}{6{,}0} \\ &= 0{,}050\ \text{A/V} \end{aligned}
  1. Het functievoorschrift:
I=0,050⋅UI = 0{,}050 \cdot U
  1. De weerstand:
R=10,050=20 Ω\begin{aligned} R &= \frac{1}{0{,}050} \\ &= 20\ \Omega \end{aligned}
!Kies een punt ver weg

Lees het punt op de trendlijn af ver van de oorsprong (minstens halverwege). Dan is je afleesfout relatief klein.

Even controleren

Snap je het?

Door een weerstand loopt 0,15 A bij 4,5 V. Bereken de weerstand.

In een (I,U)-diagram staan twee rechte lijnen door de oorsprong. Welke hoort bij de grootste weerstand?

↗Hoe hangt dit samen?

In de volgende les zie je weerstanden waarvan de waarde wél verandert.

Klaar met deze les? Zet hem op gelezen; je voortgang staat rechtsboven.