Ik probeer voor MAVO 4 een begrijpelijke uitleg te schrijven, over weerstanden in een parallelschakeling.
Ik heb nu het navolgende
Maar ik wil dus uitleggen hoe het komt dat de weerstand zo veel kleiner wordt, maar kom er echt even niet uit hoe ik dat doe zónder de formule er bij te pakken, want de formule is niet de uitleg waarom....quote:Bij een parallelschakeling staan de weerstanden in verschillende stroomkringen. De stroom splitst zich als het ware op en verdeelt zich over de verschillende takken van de schakeling. Hierdoor wordt de totale weerstand in de schakeling kleiner dan wanneer ze in serie geschakeld staan. Je kan dit vergelijken met het stromen van water in een riviertje. De vervangingsweerstand is zelfs kleiner dan de waarde van de kleinste weerstand in de schakeling.
Ik ben al de hele dag aan het schrijven, en mijn hoofd begint leeg te raken.
Ben je de stof trouwens begonnen met hoe atomen werken, en daarna Q=Ixt. Die twee onderdelen wil men wel eens overslaan 'voor het gemak'. Ik snap dat het merendeel van mavo geen elektrotechniek gaat studeren, maar het is wel belangrijke stof om iets abstracts als elektriciteitsleer inzichtelijk te maken.
[ Bericht 3% gewijzigd door Ridocar op 03-06-2024 20:35:15 ]
De stroom splitst zich bij een parallelle vertakking op maar de spanning blijft gelijk (ik legde dat uit aan de hand van de busjesanalogie met spanning = # pakjes/bus en stroom = # busjes/seconde; staat ook in mijn boek "Natuurlijk niet!"). Met de wet van Ohm volgt dan wat je wilt afleiden.
Ik liet leerlingen altijd 2 parallelle weerstanden met 1 ohm elk doorrekenen (en, zeg 6 volt spanning) om aan te tonen dat de totale weerstand inderdaad 0,5 ohm werd (en dito voor een serieschakeling).
Nee het doorrekenen gaan we wel doen, maar pas later in de lesmquote:Op dinsdag 4 juni 2024 20:37 schreef Haushofer het volgende:
Je wilt kwantitatief uitleggen hoe je parallelle weerstanden doorrekent zonder de expliciete formule voor de vervangingsweerstand te gebruiken?
Ik wil eerst kwantitatief hebben staan dat ze kunnen beredeneren wat er met de stroomsterkte en weerstand in de volledige schakeling en alle losse onderdelen apart gebeurt.
Maar wellicht als ik het juist insteek met de stroomsterkte in de volledige schakeling dat het ineens heel logisch is in hun hoofd.
Ik heb nu voorbeelden van kassas in een supermarkt en bouncers bij een druk concert.
Dat motiveerde ik kwalitatief dus met die busjesanalogie.
Als we dit vergelijken met elektriciteit, dan betekent dit dat de elektrische stroom zich verdeelt over de verschillende takken van de schakeling. Omdat de stroom meerdere paden kan kiezen, wordt de totale weerstand die de stroom ervaart, kleiner.
Dit komt omdat elke tak een deel van de totale stroom opvangt, en dus minder belasting op elke individuele tak wordt gelegd. Hierdoor vermindert de totale weerstand van de schakeling als er meer parallelle takken zijn. Zelfs als een van de weerstanden erg groot is, zal de aanwezigheid van andere parallelle takken met lagere weerstanden de totale weerstand sterk verlagen.
Het is alsof je in plaats van één smalle weg met veel verkeer (hoge weerstand in serie) meerdere parallelle wegen hebt aangelegd (parallelle weerstanden). Dit zorgt ervoor dat het verkeer (de stroom) veel soepeler en sneller door het gebied kan stromen.
TS is op zoek naar een kwantitatieve aanpak. Oftewel: de wet van Ohm.quote:Op zaterdag 8 juni 2024 09:59 schreef BBach het volgende:
Bij een parallelschakeling worden de weerstanden in verschillende takken geplaatst, waardoor de elektrische stroom meerdere paden heeft om doorheen te stromen. Stel je voor dat je een rivier hebt die zich splitst in meerdere kleinere riviertjes. Elk van deze riviertjes heeft zijn eigen breedte en stroomt parallel aan elkaar. Hoe meer riviertjes er zijn, hoe gemakkelijker het water kan stromen, omdat er minder weerstand per rivier is.
Als we dit vergelijken met elektriciteit, dan betekent dit dat de elektrische stroom zich verdeelt over de verschillende takken van de schakeling. Omdat de stroom meerdere paden kan kiezen, wordt de totale weerstand die de stroom ervaart, kleiner.
Dit komt omdat elke tak een deel van de totale stroom opvangt, en dus minder belasting op elke individuele tak wordt gelegd. Hierdoor vermindert de totale weerstand van de schakeling als er meer parallelle takken zijn. Zelfs als een van de weerstanden erg groot is, zal de aanwezigheid van andere parallelle takken met lagere weerstanden de totale weerstand sterk verlagen.
Het is alsof je in plaats van één smalle weg met veel verkeer (hoge weerstand in serie) meerdere parallelle wegen hebt aangelegd (parallelle weerstanden). Dit zorgt ervoor dat het verkeer (de stroom) veel soepeler en sneller door het gebied kan stromen.
Inderdaad, je komt er niet zonder de wet van Ohm. Citaat uit de OP:quote:
[..]
TS is op zoek naar een kwantitatieve aanpak. Oftewel: de wet van Ohm.
Maar ik wil dus uitleggen hoe het komt dat de weerstand zo veel kleiner wordt, maar kom er echt even niet uit hoe ik dat doe zónder de formule er bij te pakken, want de formule is niet de uitleg waarom....
Ik zie niet in hoe ze leerlingen vervangingsweerstanden wil laten berekenen zonder formule en vooral ook zonder die formule inzichtelijk te maken. De (herleiding van de) formule is juist wel de uitleg waarom. Ik begrijp dat ik jou dit allemaal niet hoef uit te leggen, maar voor de andere meelezers even het volgende.
Als je twee parallelle weerstanden R1 en R2 hebt waarover een spanning U is aangelegd, dan loopt volgens de wet van Ohm door weerstand R1 een stroom
I1 = U/R1
en door weerstand R2 een stroom
I2 = U/R2
Door de beide weerstanden samen loopt dan een stroom I1 + I2. Voor een vervangingsweerstand Rv die we in de plaats kunnen stellen van de beide weerstanden R1 en R2 geldt dan dat bij dezelfde aangelegde spanning U door die ene vervangingsweerstand dezelfde totale stroom I1 + I2 moet vloeien zodat we, alweer volgens de wet van Ohm, hebben
U/Rv = I1 + I2
Maar we weten dat I1 = U/R1 en I2 = U/R2 en dus hebben we
U/Rv = U/R1 + U/R2
en daarmee
1/Rv = 1/R1 + 1/R2
We zien dus dat 1/Rv groter is dan zowel 1/R1 als 1/R2 omdat 1/Rv gelijk is aan de som van 1/R1 en 1/R2 en dat betekent dat Rv dus inderdaad kleiner is dan zowel R1 als R2.
)