Vraag over weerstanden

[Taartvarken]

Hallo,

Ik moet morgen een soort werkstuk inleveren voor natuurkunde, eigenlijk zijn het gewoon een paar vragen in het boek. Alleen ben ik in verwarring geraakt omdat ik de uitleg van de vraag niet snap.
Andere mensen in mijn klas snappen het ook niet(dat is ook niet zo vreemd als ik het al niet snap ) dus daarom vraag ik het hier.

De vraag:

In figuur 50 zijn 2 schakelingen met een diode getekend. De diode heeft een weerstand van 10 ohm in de doorlaatrichting. De weerstand is oneindig als de diode spert. Bereken voor beide schakelingen de stroomsterkte door de stroommeter en de spanning die de spanningsmeter aangeeft.

De schakelingen (nu wel werkend):



Wat ik nu niet begrijp is:

1. Heeft de diode een weerstand van 10 ohm + de normale weerstand en is de TOTALE weerstand dus 20 ohm of is de totale weerstand 10 ohm?

2. Als ik het goed begrijp is er bij schakeling 2 geen stroomkring en staat er over de stroommeter, spanningsmeter en de diode geen stroom

Als iemand de vragen gewoon even kan beantwoorden is dat natuurlijk ook goed he

Bedankt

[ Voor 4% gewijzigd door Taartvarken op 09-05-2007 19:18 ]

[StapelPanda]

Je plaatje doet het niet.... de weerstand van de diode alleen is 10 ohm, als er nog een weerstand van 10 ohm is zal de totale weerstand idd 20 zijn

[Taartvarken]

hij doet het

[ Voor 77% gewijzigd door Taartvarken op 09-05-2007 19:19 ]

[Verwijderd]

WiertOmta schreef op woensdag 09 mei 2007 @ 19:13:
De diode heeft een weerstand van 10 ohm in de doorlaatrichting. De weerstand is oneindig als de diode spert.

...

Wat ik nu niet begrijp is:

1. Heeft de diode een weerstand van 10 ohm + de normale weerstand en is de TOTALE weerstand dus 20 ohm of is de totale weerstand 10 ohm?

2. Als ik het goed begrijp is er bij schakeling 2 geen stroomkring en staat er over de stroommeter, spanningsmeter en de diode geen stroom

Als iemand de vragen gewoon even kan beantwoorden is dat natuurlijk ook goed he

Bedankt

Als gegeven is dat de diode 10 ohm is in doorlaat, dan krijg je idd een serieschakeling van 10ohm van diode + 10 ohm van weerstand = 20 ohm.
Als de diode spert stroomt er geen stroom en zal er geen spanningsval over de weerstand staan. De bronspanning van 6V zal aldus over de diode staan.

[Phalox]

Die 2de is de stroomsterkte 0, want die diode blockeert de stroom..

In de eerste, zal het wel 10 ohm zijn van de diode + 10 van de weerstand

Dan is de totale stroomsterkte 6/20 = 0.3 A
En het voltage over de diode 3 V

Edit: Aangezien je Voltmeter een zeer hoge weerstand heeft zal hier amper stroom doorkomen, je kan dan ongeveer zeggen dat er totaal geen stroom door komt.

[ Voor 26% gewijzigd door Phalox op 09-05-2007 19:28 ]

[The Dolf]

tokesnugerd schreef op woensdag 09 mei 2007 @ 19:27:
Die 2de is de stroomsterkte 0, want die diode blockeert de stroom..

Er is toch altijd lekstroom? Was volgens mij nauwelijks meetbaar als ik me goed herinner.

[Taartvarken]

maar bij schakeling 2 staat er toch nog wel 6 volt over de voltage meter?

[Verwijderd]

The Dolf schreef op woensdag 09 mei 2007 @ 19:30:
[...]

Er is toch altijd lekstroom? Was volgens mij nauwelijks meetbaar als ik me goed herinner.

Niet te moeilijk maken, TS heeft als gegeven:

De weerstand is oneindig als de diode spert.

Ook denk ik dat voor de weerstand van de voltmeter als oneindig beschouwd wordt. Dus in doorlaat gewoon seriekring van 2*10 ohm (en elk 3V erover) en in sper geen stroom en de volle 6V ove de diode.

WiertOmta schreef op woensdag 09 mei 2007 @ 19:32:
maar bij schakeling 2 staat er toch nog wel 6 volt over de voltage meter?

Ja.

[ Voor 15% gewijzigd door Verwijderd op 09-05-2007 19:33 ]

[Taartvarken]

Haha okee ^^

[ Voor 166% gewijzigd door Taartvarken op 09-05-2007 19:35 ]

[Bozozo]

WiertOmta schreef op woensdag 09 mei 2007 @ 19:32:
maar bij schakeling 2 staat er toch nog wel 6 volt over de voltage meter?

quote: disco stu

Als de diode spert stroomt er geen stroom en zal er geen spanningsval over de weerstand staan. De bronspanning van 6V zal aldus over de diode staan.

edit: note to self: f5 drukken voor je post

[ Voor 6% gewijzigd door Bozozo op 09-05-2007 19:36 ]

[Paul]

In de tekening staat voor de weerstand een weerstand van 10 Ohm. In de tekst staat voor de diode een weerstand van 10 Ohm. Gecombineerd kom je dus op 20 Ohm uit.

V = I * R erop loslaten en je weet de stroom

Je hebt (in de doorlaatrichting) 2 weerstanden van 10 Ohm in serie. Uitvogelen of ze nu beiden dezelfde spanning, of juist dezelfde stroom hebben beiden en je weet de spanning over de diode.

Bij een oneindige weerstand kan er inderdaad geen stroom lopen. Door je voltmeter loopt dus inderdaad geen stroom. Een voltmeter is er echter niet om spanning te meten... Probeer dus te beredeneren wat daarmee gebeurd, je zit nu in de verkeerde hoek

[Taartvarken]

Je hebt helemaal gelijk

Door die weerstanden geeft de voltmeter/spanningmeter oftewel de V 3 volt aan bij schakeling 1 en bij 2 doet ie volgens mij niks

[ Voor 75% gewijzigd door Taartvarken op 09-05-2007 19:54 ]

[Verwijderd]

ben ik de enige die het bizar vind dat je diode 10 ohm weerstand (dus een vaste waarde) heeft in doorlaatrichting?

Normaal heeft een diode toch gewoon een spanning die ze gaat opbouwen als er stroom door loopt, en die nagenoeg constant blijft bij gelijk welke grootte van de stroom die erdoor loopt?

Stel nu dat het een standaarddiode is waar 0.7V over komt te staan. Dan moet je toch gewoon 6-1.2=4.8V doen. Die 4.8 staat over je weerstand van 10ohm, dus je hebt een stroom van 0.48A (u=i*r).

Je kan toch niet zeggen dat die diode 10 ohm weerstand heeft in doorlaatrichting? Dan zou je met de 2de weerstand kunnen bepalen hoeveel spanning er over een diode komt? Hier op de wiki (http://nl.wikipedia.org/wiki/Diode) staat het ook duidelijk op, een diode heeft een bepaalde doorlaatspanning maar heeft géén weerstand (of toch zéker véél kleiner als 10 ohm). Neem een diode van 0.7V doorlaatspanning en hang die aan een bron die 0.7V levert, en je diode zal binnen de minuut weg zijn (zo goed als geen weerstand => véél te grote stroom).

ik vind het dan ook zeer bizar dat je leerkracht je een opdracht geeft met een diode die een weerstand heeft van 10 ohms in doorlaatrichting. Dan begrijpt hij toch iets niet al te goed

[Taartvarken]

Verwijderd schreef op woensdag 09 mei 2007 @ 19:54:
ben ik de enige die het bizar vind dat je diode 10 ohm weerstand (dus een vaste waarde) heeft in doorlaatrichting?

Normaal heeft een diode toch gewoon een spanning die ze gaat opbouwen als er stroom door loopt, en die nagenoeg constant blijft bij gelijk welke grootte van de stroom die erdoor loopt?

Stel nu dat het een standaarddiode is waar 0.7V over komt te staan. Dan moet je toch gewoon 6-1.2=4.8V doen. Die 4.8 staat over je weerstand van 10ohm, dus je hebt een stroom van 0.48A (u=i*r).

Je kan toch niet zeggen dat die diode 10 ohm weerstand heeft in doorlaatrichting? Dan zou je met de 2de weerstand kunnen bepalen hoeveel spanning er over een diode komt? Hier op de wiki (http://nl.wikipedia.org/wiki/Diode) staat het ook duidelijk op, een diode heeft een bepaalde doorlaatspanning maar heeft géén weerstand (of toch zéker véél kleiner als 10 ohm). Neem een diode van 0.7V doorlaatspanning en hang die aan een bron die 0.7V levert, en je diode zal binnen de minuut weg zijn (zo goed als geen weerstand => véél te grote stroom).

ik vind het dan ook zeer bizar dat je leerkracht je een opdracht geeft met een diode die een weerstand heeft van 10 ohms in doorlaatrichting. Dan begrijpt hij toch iets niet al te goed

De leraar is vet goed, maar dit komt rechtstreeks uit het boek.

Maar wat geeft de voltmeter nou aan bij schakeling 2 (ik denk 0 volt maar ik weet dit niet zeker)?

[Verwijderd]

WiertOmta schreef op woensdag 09 mei 2007 @ 19:57:
De leraar is vet goed, maar dit komt rechtstreeks uit het boek.

Maar wat geeft de voltmeter nou aan bij schakeling 2?

Bij 2 is het niet moeilijk. Je diode staat in sper, dus je hebt totaal geen stroom lopen. Spanning over een weerstand is altijd stroom*weerstand; stroom is hier nul dus spanning is 0. Wet van kirchoff erbij (spanning in een lus moet altijd op 0 uitkomen) en de 6V moet integraal ovver de diode komen.

PS als je een goed resultaat wil kan je hem best wel eens vermelden dat een diode géén interne weerstand heeft, dat de spanning erover enkel afhangt van de stroom erdoor, en dat dat zéker niet lineair is. VB van een datasheet: http://www.ortodoxism.ro/datasheets/fairchild/1N4007.pdf
Daarin zie je duidelijk blz 2 figuur 2 dat "de weerstand" van de diode totaal niet lineair is (lijkt mss zo, maar het is een logaritmische schaal). Je spanning is dus redelijk constant over je diode, pas bij serieus grote variaties van de stroom ga je een verandering in spanning over je diode hebben.
Jij kan het een vet goede leerkracht noemen, als hij bij diode's beweert dat ze een constante interne weerstand hebben dan vraag ik me af hoe het komt dat hij dat vak mag geven. Blijkbaar een bizar boek

edit; bij 1 weet je het niet direct. Als het een normale diode is heb je een spanning van ongeveer 0.7V-1.2V over je diode, maar dat moet je afleiden uit de datasheets of gegeven krijgen in je opgave. Dat kàn je niet berekenen door te zeggen "er staat een weerstand van 10ohm achter".

[ Voor 10% gewijzigd door Verwijderd op 09-05-2007 20:07 ]

[Taartvarken]

wordt er dan niet gewoon bedoeld met die 10 ohm, dat er 10 ohm is vanwege die weerstand( en dat wij het allemaal verkeerd begrijpen en dat er dus helemaal geen 20 ohm is?)?

[ Voor 75% gewijzigd door Taartvarken op 09-05-2007 20:12 ]

[frickY]

spuit 11

offtopic:
@ hieronder. Oorspronkelijk stond er wat anders, maar dat bleek dom, dus heb ik weg-geedit

[ Voor 183% gewijzigd door frickY op 09-05-2007 22:07 ]

[Taartvarken]

spuit 11? jij bent een vage kerel weetje

[Harrie]

WiertOmta schreef op woensdag 09 mei 2007 @ 20:06:
wordt er dan niet gewoon bedoeld met die 10 ohm, dat er 10 ohm is vanwege die weerstand( en dat wij het allemaal verkeerd begrijpen en dat er dus helemaal geen 20 ohm is?)?

In dien die 10Ohm weerstand de weerstand van de diode is in doorlaatrichting, is het onmogelijk om zo een volt meter aan te sluiten. Ik denk dus dat het hier wel goed opgevat is en er een serie weerstand is van 20 Ohm.

[madwizard]

Dat het 10 ohm is in doorlaatrichting is waarschijnlijk gewoon om de opdracht een beetje simpel te houden. Maar Athmozz heeft gelijk, een diode heeft geen ohmse weerstand. Als je het correct zou willen doen moet je het type diode en de specificaties weten. Stel dat het inderdaad een 1N4007 zou zijn. Wat in ieder geval altijd geldt is Vf + Vr = 6V, de spanning over diode (Vf) en weerstand (Vr) samen moet altijd 6V zijn. Verder weet je ook dat de stroom door de diode (If) en weerstand (Ir) gelijk zijn, gezien ze in serie staan. Volgens de wet van ohm heb je dan nog Vr = Ir * R = Ir * 10 = If * 10 ohm.
Kom je uit op Vf + Vr = Vf + If * 10 = 6V. Omschrijven geeft: If = 0,6 - 0,1 * Vf. Dit is de relatie tussen stroom en spanning die voor de diode geldt in deze schakeling, maar uit die formule alleen kun je de juiste waardes niet halen. Je zult deze relatie moeten combineren met de forward characteristics (figuur 2) uit het datasheet. Teken je daar deze relatie in (lineair dalende lijn vanuit (0 0,6) met -0,1 helling), wat niet meevalt op een logaritmische schaal, en je bekijkt het kruispunt kom je op ongeveer 0,88V bij 0,51A. De spanning over de diode zou dus 0,88V zijn, de stroom 0,51A en dus ook de stroom door de weerstand 0,51A. Bij 10 ohm geeft dat 5,1V over de weerstand. 5,1V + 0,88V = 5,98V. Bijna goed dus
edit: De " weerstand " van de diode in dit geval zou dus meer in de richting van 1,7 ohm zijn ipv 10 ohm.

[ Voor 4% gewijzigd door madwizard op 09-05-2007 21:05 ]

[Paul]

De TS is nu 15 jaar. Veel kans is dit dus gewoon een natuurkunde-opdracht op het VWO. Daar deden ze bij mij (Ok, HAVO) ook niet zo moeilijk met datasheets en 100% de juiste karakteristieken etc. Daar mocht je ook gewoon het gewicht van een katrol negeren en de rolweerstand op 0 laten enzo.

Ik denk dat dit met name gaat over het rekenen aan weerstanden in serie en parallel en zo, en dat zie hier gewoon willen weten of je het concept achter een diode snapt (sper-richting, en welke kant dat dus op is) en het concept bij weerstanden in een serie.

Pas bij electrotechniek op de de MBO of HBO krijg je ingewikkelde dingen als datasheets lezen en interpreteren en rekening houden met stroomsterktes en spanningsvallen etc. Welke leraar verwacht er van iemand op 3vwo dat hij er bij de som zoals die daar in het boek staat de datasheet van een 1n4007 of 1n4148 opzoekt en er allemaal dingen bijsleept die in de som al weggestreept zijn?

Er is geen type gegeven, er valt dus niet eens een datasheet op te zoeken, er is gewoon het vaste gegeven dat het ding een weerstand heeft van 10 Ohm, punt uit.

[Taartvarken]

klopt ^^, idd VWO, maar ik raakte dus verward omdat ik dus ook niet echt dacht dat diodes weerstanden hadden.

[Sprite_tm]

En gesloten. Het is hier niet de bedoeling huiswerkvragen te posten; die dien je zelf op te lossen.