Proef 37 t/m 40 Newton

Titelblad: Namen van de proef: Proef 37: Serieschakeling
Proef 38: Parallelschakeling
Proef 39: Vervangingsweerstand
Proef 40: Variabele weerstand Onderzoeksvraag: Proef 37: Wat zijn de eigenschappen van een serieschakeling met twee weerstanden? Proef 38: Wat zijn de eigenschappen van een parallelschakeling met twee weerstanden? Proef 39: Hoe bereken je de vervangingsweerstand in vier verschillende schakelingen met drie weerstanden? Proef 40: Hypothese: als de weerstand van de schuifbare weerstand groter is dan de vaste weerstand, krijgt de schuifbare weerstand meer spanning dan de vaste weerstand. Als de weerstand van de schuifbare weerstand groter is dan de vaste weerstand, is de stroomsterkte kleiner bij de schuifbare weerstand dan bij de vaste weerstand. Werkplan: Proef 37: Serieschakeling Benodigdheden: - Spanningskast; - Twee multimeters; - Twee weerstanden: weerstand 1 en 3; - Snoertjes. Opstelling: Beschrijving: We hebben twee weerstanden in serie aangesloten op een spanningskast. De spanningskast hebben we ingesteld op 5,0 V. We hebben een voltmeter gebruikt om over de twee weerstanden apart de spanning te meten. Met de andere meter hebben we de weerstand gemeten, van de weerstanden apart, door de weerstanden in de ohmmeter te doen.
Proef 38: Parallelschakeling Benodigdheden: - Spanningskast; - Twee multimeters; - Twee weerstanden: weerstand 1 en 3; - Snoertjes. Opstelling: Beschrijving: We hebben twee weerstanden in parallel aangesloten op een spanningskast. De spanningskast hebben we ingesteld op 6,0 V. We hebben een ampèremeter ook aangesloten in de schakeling om de stroomsterkte te meten in de schakeling. Met de andere meter hebben we de weerstand gemeten, van de weerstanden apart, door de weerstanden in de ohmmeter te doen. Proef 39: Vervangingsweerstand Benodigdheden: - Spanningskast; - Drie gelijke weerstanden; - Snoertjes; - Multimeter. Opstelling: Beschrijving: We hebben drie gelijke weerstanden aangesloten op een spanningskast. De spanningskast hebben we ingesteld op 6,0 V. Ook hebben we een ampèremeter aangesloten in de schakeling om de stroomsterkte te meten in de schakeling. De drie weerstanden hebben we steeds op een andere manier aangesloten, door middel van serie, parallel en een combinatie van beide. Proef 40: Variabele weerstand Benodigdheden: - Spanningskast; - Vaste weerstand; - Schuifbare weerstand; - Snoertjes; - Multimeter. Opstelling: Beschrijving: We hebben een variabele weerstand en een schuifbare weerstand aangesloten op een spanningskast. De spanningskast hebben we ingesteld op 6,0 V. Ook hebben we een ampèremeter aangesloten in de schakeling om de stroomsterkte te meten in de schakeling. De schuifbare weerstand hebben we op de maximale stand gezet. Onderzoeksresultaten: Proef 37: Serieschakeling Weerstand 1 = 107 Ω; 1,7 V
Weerstand 3 = 209 Ω; 3,3 V
Rv = R1 + R3
317 Ω ≈ 107 Ω + 209 Ω Ut = U1 + U3
5,0 V = 1,7 V + 3,3 V
U1/U3 = R1/R3
1,7 V/3,3 V = 107 Ω/209 Ω 0,51 = 0,51 Proef 38: Parallelschakeling Weerstand 1 = 107 Ω; 45,9 A
Weerstand 3 = 209 Ω; 23,6 A
It = I1 +I3
68,9 A ≈ 45,9 A + 23,6 A
I1/I3 = R3/R1
45,9 A/23,6 A = 209 Ω/107 Ω 1,95 = 1,95
1/Rv = 1/R1 + 1/R3
1/Rv = 1/ 107 Ω + 1/ 209 Ω Rv = 0,91 Ω
Proef 39: Vervangingsweerstand 1. Rvt = R1 + R2 + R3
Rvt = 54,6 Ω + 54,6 Ω + 54,6 Ω Rvt = 163,8 Ω It = 32,5 mA
Ut = 6,0 V
2. 1/Rvt = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
1/Rvt = 1/54,6 Ω + 1/54,6 Ω + 1/54,6 Ω 1/Rvt = 3/54,6 Ω Rvt = 18,2 Ω It = 320 mA
Ut = 6,0 V
3. 1/Rvt = 1/(R1+R2) + 1/R3
1/Rvt = 1/(54,6 Ω + 54,6 Ω) + 1/54,3 Ω 1/Rvt = 5/182 Ω Rvt = 36,4 Ω It = 75,2 mA
Ut = 6,0 V
4. Rvt = R1 + (1/R2 + 1/R3) Rvt = 54,6 Ω + (1/54,6 Ω + 1/54,6 Ω) Rvt = 54,6 Ω + 10/273 Ω Rvt ≈ 54,6 Ω It = 76,3 mA
Ut = 6,0 V Proef 40: Variabele weerstand Ut = 6,0 V
It = 60,6 mA
Variabele weerstand = maximaal
Ut – 6,0 V
It = 61,2 mA
Variabele weerstand = minimaal Conclusie: Proef 37: Serieschakeling De eigenschappen van een serieschakeling met twee weerstanden zijn dat de totale weerstand de som is van de twee weerstanden. De som van de spanningen over de weerstanden is gelijk aan de totale spanning.
Proef 38: Parallelschakeling De eigenschappen van een parallelschakeling met twee weerstanden zijn dat de spanning over de weerstanden gelijk is en de som van de stroomsterkte is gelijk aan de totale stroomsterkte. Proef 39: Vervangingsweerstand Bij opstelling: 1 bereken je de vervangingsweerstand als volgt: Rvt = R1 + R2 + R3. 2 bereken je de vervangingsweerstand als volgt: 1/Rvt = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3. 3 bereken je de vervangingsweerstand als volgt: 1/Rvt = 1/(R1+R2) + 1/R3. 4 bereken je de vervangingsweerstand als volgt: Rvt = R1 + (1/R2 + 1/R3). Proef 40: Variabele weerstand Aangezien zij de proef nog niet helemaal afgerond hadden, kunnen we geen conclusie geven. Wij hebben te weinig resultaten gemeten. Helaas kunnen we dus niet nagaan of onze hypothese correct is.