Electric Fundamentals
  • Introductie
  • Systemen, hoeveelheden en eenheden
    • De elektronica-industrie
    • Introductie van elektronische systemen
    • Soorten schakelingen
    • Wetenschappelijke en technische (engineering) notatie
    • Eenheden en metrische voorvoegsels (prefixen)
    • Gemeten waarden
    • Elektrische veiligheid
    • Waar/niet waar vragen
    • Multiple choice test
    • Oefeningen en vragen
    • Oplossingen
  • Spanning, stroom en weerstand
    • Atomen
    • Elektrische lading
    • Spanning
    • Stroom
    • Weerstand
    • De elektrische schakeling
    • Stroom- en spanningsmetingen in elektrische schakelingen
    • Belangrijke formules
    • Waar / niet waar vragen
    • Multiple choice test
    • Oefeningen
    • Oplossingen
  • Wet van Ohm, energie en vermogen
    • Wet van Ohm
    • Toepassen van de wet van Ohm
    • Energie en vermogen
    • Vermogen in een elektrische schakeling
    • De vermogensgrens van weerstanden
    • Energie-omzetting en spanningsval in een weerstand
    • Voedingen en batterijen
    • Basistechnieken foutzoeken
    • Belangrijke formules
    • Waar / Niet-waar vragen
    • Multiple choice test
    • Zoek de fout in de schakeling
    • Oefeningen
    • Oplossingen
  • Serieschakeling
    • Weerstanden in serie
    • Totale weerstand
    • Stroom in een serieschakeling
    • Toepassingen op de wet van Ohm
    • Spanningsbronnen in serie
    • Spanningswet van Kirchhoff
    • Spanningsdelers
    • Vermogen in een serieschakeling
    • Spanningsmetingen
    • Foutzoeken in een serieschakeling
    • Belangrijke formules
    • Waar / Niet-waar vragen
    • Multiple choice test
    • Oefeningen
    • Oplossingen
  • Parallelschakeling van weerstanden
    • Weerstanden in parallel
    • Vervangingsweerstand van een parallelschakeling
    • De spanning in een parallelschakeling
    • De wet van Ohm toepassen op een parallelschakeling
    • De stroomwet van Kirchhoff
    • Stroomdelers
    • Vermogen in parallelschakelingen
    • Foutzoeken in een parallelschakeling
    • Belangrijke formules
    • Waar / Niet-waar vragen
    • Multiple choice test
    • Oefeningen
    • Oplossingen
  • Gemengde schakelingen
    • Identificeren van serie-parallel relaties
    • Analyse van gemengde schakelingen
    • Spanningsdelers met resistieve belasting
    • De brug van Wheatstone
    • Theorema van Thevenin
    • Het maximaal vermogenoverdrachttheorema
    • Het Theorema van Norton
    • Superpositietheorema
    • Waar / niet waar vragen
    • Multiple choice test
    • Foutzoeken in gemengde schakelingen
    • Oefeningen
    • Oplossingen
  • Wisselstroom en -spanning
    • De sinusoïdale golfvorm
    • De spanning- en stroomwaarden van een sinusgolf
    • Hoekmeting van een sinusgolf
    • De sinusgolfformule
    • Analyse van wisselstroomschakelingen
    • Niet sinusoïdale golfvormen
    • Belangrijke formules
    • Waar / niet waar vragen
    • Multiple choice test
    • Oefeningen
    • Oplossingen
  • Condensatoren
    • Werkingsprincipe van een condensator
    • Serieschakeling van condensatoren
    • Parallelschakelen van condensatoren
    • Het gedrag van condensatoren op gelijkstroom
    • Het gedrag van een condensator op wisselstroom
    • Toepassingen met condensatoren
    • Indeling van condensatoren
    • Belangrijke formules
    • Waar / Niet waar vragen
    • Multiple choice test
    • Foutzoeken
    • Oefeningen
    • Werkingsprincipe van een condensator
    • Oplossingen
  • Spoelen
    • Elektromagnetisme
    • Elektromagnetische inductie
    • Het werkingsprincipe van een spoel
    • Serie- en parallelschakelen van spoelen
    • Het gedrag van een spoel op gelijkstroom
    • Het gedrag van een spoel op wisselstroom
    • Belangrijke formules
    • Waar / Niet waar vragen
    • Multiple choice test
Powered by GitBook
On this page
  • Toevoegen van een serieweerstand
  • Bepalen van de totale serieweerstand RT
  • Serieschakeling van n gelijke weerstanden
  • Systeemvoorbeeld
  • Test jezelf aangaande de totale serieweerstand
  1. Serieschakeling

Totale weerstand

PreviousWeerstanden in serieNextStroom in een serieschakeling

Last updated 6 years ago

De totale weerstand van een serieschakeling is gelijk aan de som van elke weerstandswaarde die in serie staat.

Wat wordt er van je verwacht?

  • Je bepaalt de totale serieweerstand.

  • Je legt uit waarom de serieweerstand verhoogt telkens je een weerstand in serie bijschakelt.

  • Je past de formule voor serieweerstand toe.

Toevoegen van een serieweerstand

Als bij een aantal weerstanden die in serie staan een weerstand wordt toegevoegd, stijgt de totale weerstandswaarde. Waarom? Iedere weerstand biedt een bepaalde weerstand aan de stroom. Voeg je een weerstand toe dan vergroot het verzet tegen de stroom. Hoe meer verzet er ontstaat tegen de stroom, hoe hoger de totale weerstandswaarde wordt.

Figuur 4-6 : Hoe meer weerstanden in serie, hoe groter de totale weerstandswaarde

Bepalen van de totale serieweerstand RT

Beschouw figuur 4-7(b). Hierin staan drie weerstanden in serie. We willen deze schakeling vervangen door de schakeling van figuur 4-7(a) maar de totale weerstandswaarde moet hetzelfde blijven.

Figuur 4-7 : De totale weerstandswaarde in een serieschakeling is gelijk aan de som van de weerstanden in serie

Vervangen we de spanning door het product weerstand maal stroom dan verkrijgen we :

Vermits de stroom in beide schakelingen gelijk is kunnen we deze wegdelen en bekomen we :

Als er n weerstanden in serie staan is de totale serieweerstand van die schakeling gelijk aan :

In een serieschakeling die bestaat uit een aantal weerstanden met dezelfde weerstandswaarde kan de totale weerstandswaarde ook berekend worden door de weerstandswaarde van één weerstand te vermenigvuldigen met het aantal weerstanden in de serieschakeling.

In formu levorm :

Hierin is n het aantal weertanden met dezelfde waarde in de serieschakeling.

Systeemvoorbeeld

Een shuntmotor is een type motor dat een koppel-snelheidskarakteristiek heeft dat over een groot bereik kan variëren maar toch zijn hoge efficiëntie blijft behouden voor variabele belastingen zoals bv. een elektrische takelmotor. Het voordeel van een DC shunt motor is dat deze toelaat controle te hebben over zowel koppel als snelheid. De snelheid wordt door de spanning gecontroleerd en het koppel door de stroom. Een shuntmotor heeft twee interactie elektromagneten: een veldspoel en een draaiende elektromagneet. Wanneer de volledige spanning zonder stroombegrenzer op de motor wordt aangelegd kan de initiële stroom hoog oplopen. Hierdoor ontstaat er een risico dat de motor verbrand of een overbelasting op de elektrische stroomtoevoer ontstaat en een zekering springt. Om dit te voorkomen wordt de shuntmotor gestart met weerstanden om de stroom te beperken.

Figuur 4-12 : manuele motorstarter voor een DC shuntmotor

Test jezelf aangaande de totale serieweerstand

Als de totale weerstandswaarde RT{R}_{T}RT​ hetzelfde moet zijn als de totale weerstandswaarde van figuur 4-7(b), betekent dit dat de totale stroom III in beide schakelingen even groot moet zijn. De stromen die door de drie weerstanden R1,R2{R}_{1}, {R}_{2}R1​,R2​ en R3{R}_{3}R3​ vloeien zijn gelijk aan elkaar en eveneens gelijk aan de totale stroom III . Bijgevolg vloeit er door iedere weerstand de stroom III . De spanningsval over RT{R}_{T}RT​ moet eveneens even groot zijn als de som van de spanningsvallen over R1,R2{R}_{1}, {R}_{2}R1​,R2​ en R3{R}_{3}R3​ . Enkel als aan die voorwaarden voldaan is, is de weerstandswaarde RT{R}_{T}RT​ even groot als de totale weerstandswaarde in figuur 4-7(b). In formulevorm :

U=U1+U2+U3{U= U}_{1}+{U}_{2}+{U}_{3}U=U1​+U2​+U3​

I×RT=I×R1+I×R2+I×R3I \times {R}_{T}=I \times {R}_{1} + I \times {R}_{2} +I \times {R}_{3}I×RT​=I×R1​+I×R2​+I×R3​

I×RT=I(R1+R2+R3)I \times {R}_{T}=I ({R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3})I×RT​=I(R1​+R2​+R3​)

RT=R1+R2+R3{R}_{T}={R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}RT​=R1​+R2​+R3​

RT=R1+R2+⋯+Rn(4−1){\mathit{R}}_{\mathit{T}}={\mathit{R}}_{1}+{\mathit{R}}_{2}+{\dots +\mathit{ }\mathit{R}}_{\mathit{n}} (4-1)RT​=R1​+R2​+⋯+Rn​(4−1)

RT=R1+R2+R3+R4+R5{R}_{T}={R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}+{R}_{4}+{R}_{5}RT​=R1​+R2​+R3​+R4​+R5​ Merk op dat de volgorde waarin de weerstanden van figuur 4-7(b) worden opgeteld niet van belang is. Men kan de weerstandsposities fysiek veranderen in het circuit zonder dat de totale weerstand of stroom wordt beïnvloed.

RT{R}_{T}RT​

RT=R1+R2+R3+R4{R}_{T}={R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}+{R}_{4}RT​=R1​+R2​+R3​+R4​ RT{R}_{T}RT​ Serieschakeling van n gelijke weerstanden

RT=n×R(4−2){R}_{T}=n \times R (4-2)RT​=n×R(4−2)

RT{R}_{T}RT​

In figuur 4-13 is een motorstartercircuit weergegeven waarmee een motor kan opgestart worden met weerstanden. Wanneer de motor wordt aangeschakeld, wordt de schakelaar in stand 111geplaatst. Hierdoor wordt de stroom beperkt tijdens het opstarten. Naarmate de motor begint te draaien wordt de schakelaar doorgeschakeld naar de volgende standen waardoor de stroom vergroot. De schakelaar wordt via een elektromagneet op zijn plaats gehouden. Als de spanning wegvalt brengt de veer de schakelaar in de positie OFFOFFOFF. Het doel hiervan is de motor te beschermen tegen het eventueel terug opstarten zonder dat de aanloopweerstanden zijn ingeschakeld.

De volgende weerstanden staan in serie : één van 100Ω,100\mathit{ }\mathit{\Omega },100Ω, twee van 47Ω47\mathit{ }\mathit{\Omega }47Ω en één van 330Ω.330\mathit{ }\mathit{\Omega }.330Ω. Wat is de totale weerstandswaarde?

Stel dat je beschikt over de volgende weerstanden : 1kΩ,2,7kΩ,3,3kΩ1\mathit{ }\mathit{k}\mathit{\Omega },\mathit{ }\mathrm{2,7}\mathit{ }\mathit{k}\mathit{\Omega },\mathit{ }\mathrm{3,3}\mathit{ }\mathit{k}\mathit{\Omega }\mathit{ }1kΩ,2,7kΩ,3,3kΩ en **1,8kΩ\mathrm{1,8}\mathit{ }\mathit{k}\mathit{\Omega }1,8kΩ . **Om een totale weerstandswaarde van 10kΩ10\mathit{ }\mathit{k}\mathit{\Omega }10kΩ **te** bekomen heb je nog een weerstand nodig. Welk is zijn waarde?