Eduqaleeromgeving
4 havoLeeromgeving Natuurkunde · 4 havo H2 Elektriciteit
0%
Leeromgeving›Natuurkunde›4 havo›H2 Elektriciteit›2.4b
Hoofdstuk 2 · Les 7 van 9

Parallel en gemengd

In een parallelschakeling heeft elk onderdeel een eigen verbinding met de bron. De stroom splitst zich bij de vertakkingspunten.

25 min

Na deze les kun je

  • de regels voor stroom, spanning en weerstand in een parallelschakeling toepassen
  • de vervangingsweerstand van een parallelschakeling berekenen
  • een gemengde schakeling stap voor stap vereenvoudigen

Dit weet je al

De serieschakeling (les 2.4a).

Stroom en spanning

Elk onderdeel zit direct op de bron, dus krijgt het de volle bronspanning:

Utot=U1=U2=…\displaystyle U_\text{tot} = U_1 = U_2 = \ldotsBinasBinas 35D1.

De stroom van de bron splitst zich:

Itot=I1+I2+…\displaystyle I_\text{tot} = I_1 + I_2 + \ldotsBinasBinas 35D1.

Vervangingsweerstand

Elke extra tak is een extra weg voor de stroom. De totale stroom wordt groter, dus de vervangingsweerstand kleiner, kleiner zelfs dan de kleinste weerstand.

1Rtot=1R1+1R2+…\displaystyle \frac{1}{R_\text{tot}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \ldotsBinas 35D1.
✎Voorbeeld 1: twee weerstanden parallel

Een weerstand van 10,0 Ω en een van 100 Ω staan parallel op 15,0 V. Bereken de totale stroom op twee manieren.

Manier 1: stromen optellen

  1. Door 10,0 Ω:
I1=15,010,0=1,50 A\begin{aligned} I_1 &= \frac{15{,}0}{10{,}0} \\ &= 1{,}50\ \text{A} \end{aligned}
  1. Door 100 Ω:
I2=15,0100=0,150 A\begin{aligned} I_2 &= \frac{15{,}0}{100} \\ &= 0{,}150\ \text{A} \end{aligned}
  1. Samen:
Itot=1,50+0,150=1,65 A\begin{aligned} I_\text{tot} &= 1{,}50 + 0{,}150 \\ &= 1{,}65\ \text{A} \end{aligned}

Manier 2: vervangingsweerstand

1Rtot=110,0+1100=0,110 Ω−1\begin{aligned} \frac{1}{R_\text{tot}} &= \frac{1}{10{,}0} + \frac{1}{100} \\ &= 0{,}110\ \Omega^{-1} \end{aligned}
Rtot=10,110=9,09 Ω\begin{aligned} R_\text{tot} &= \frac{1}{0{,}110} \\ &= 9{,}09\ \Omega \end{aligned}
Itot=15,09,09=1,65 A\begin{aligned} I_\text{tot} &= \frac{15{,}0}{9{,}09} \\ &= 1{,}65\ \text{A} \end{aligned}

Gemengde schakelingen

Veel schakelingen zijn een combinatie van serie en parallel. Bereken eerst de vervangingsweerstand van een deel dat zuiver serie of zuiver parallel is. Vervang dat deel door één weerstand en ga zo door.

R₁ staat in serie met de parallelschakeling van R₂ en R₃.
R₁ staat in serie met de parallelschakeling van R₂ en R₃.
✎Voorbeeld 2: gemengde schakeling

Bereken de totale weerstand van de schakeling in de figuur.

  1. Eerst het parallelle deel:
1R23=130+120=0,0833 Ω−1\begin{aligned} \frac{1}{R_{23}} &= \frac{1}{30} + \frac{1}{20} \\ &= 0{,}0833\ \Omega^{-1} \end{aligned}
R23=10,0833=12 Ω\begin{aligned} R_{23} &= \frac{1}{0{,}0833} \\ &= 12\ \Omega \end{aligned}
  1. R1R_1 staat in serie met R23R_{23}:
Rtot=10+12=22 Ω\begin{aligned} R_\text{tot} &= 10 + 12 \\ &= 22\ \Omega \end{aligned}
  1. Alle stroom gaat door R1R_1 en splitst zich daarna. Door R3R_3 (20 Ω) gaat meer stroom dan door R2R_2 (30 Ω).
!Vergeet de laatste stap niet

De formule geeft 1/Rtot1/R_\text{tot}. Neem aan het eind nog 1 gedeeld door je uitkomst.

Even controleren

Snap je het?

Twee gelijke weerstanden van 50 Ω staan parallel. Bereken de vervangingsweerstand.

Wat gebeurt er met de stroom uit een stopcontact als je er nog een apparaat bij aanzet?

↗Hoe hangt dit samen?

In paragraaf 2.5 reken je uit hoeveel energie apparaten gebruiken en wat dat kost.

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