Weerstanden in serie en parallel
In deze les reken je met weerstanden die in serie of parallel staan. Dat is de basis van bijna elke stroomkring die je op het examen tegenkomt.
Bij een serieschakeling loopt dezelfde stroom door alle weerstanden. De weerstanden tellen op: R_tot = R1 + R2 + R3.
Bij een parallelschakeling staat over elke tak dezelfde spanning. Daarom verdeelt de stroom zich over de takken. Voor de totale weerstand geldt: 1/R_tot = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3.
In een parallelle tak met de kleinste weerstand loopt de meeste stroom. Dat heet stroomdeling. Bij spanningsdeling verdeelt de spanning zich over de weerstanden die in serie staan.
Bij een gemengde schakeling reken je eerst het deel uit dat in serie of parallel staat. Daarna vervang je dat deel door één weerstand en ga je verder. Bij gemengde schakelingen hoef je meestal alleen te redeneren en eenvoudige berekeningen te maken.
Stroommeters sluit je in serie aan, zodat alle stroom erdoor loopt. Een spanningsmeter sluit je parallel aan over het onderdeel waarvan je de spanning wilt meten. Bij kortsluiting is de weerstand tussen twee punten vrijwel nul. Dan loopt er veel stroom en de schakeling is gevaarlijk.
Onthoud
Bij een serieschakeling tellen de weerstanden gewoon op.
Bij een parallelschakeling tel je de omgekeerden van de weerstanden op.
Stroomdeling betekent dat de stroom door de kleinste weerstand het grootst is.
Met spanningsdeling verdeelt de spanning zich over de weerstanden in serie.
Bij een gemengde schakeling reken je eerst het deel uit dat in serie of parallel staat.
Voorbeeld uit een echt examen
ex1
Het grote vierkant bestaat uit negen weerstanden van R. Het moet dezelfde totale weerstand hebben als het kleine vierkant.
- 1
In één tak staan drie weerstanden van R in serie. Die tak heeft dus een weerstand van 3R.
Veelgemaakte fouten
Leerlingen tellen parallelle weerstanden vaak gewoon op. Gebruik bij een parallelschakeling de formule met de omgekeerden.
Een stroommeter sluit je niet parallel aan, want dan ontstaat bijna kortsluiting. Sluit hem in serie aan met het onderdeel.
Na het optellen van de omgekeerden vergeten leerlingen de omkering. Neem altijd het omgekeerde van die som om R_tot te vinden.
Snel checken
Drie weerstanden van 6 Ω staan parallel. Wat is de totale weerstand?
Je wilt de spanning over een lamp meten. Hoe sluit je de spanningsmeter aan?