Gelijkstroomkringen (DC)

Presentatie over: "Gelijkstroomkringen (DC)"— Transcript van de presentatie:

1 Gelijkstroomkringen (DC)
maart 2005

2 gelijkstroomkringen elektromotorische spanning (ems)
inwendige weerstand van een bron de wetten van Kirchhoff samengestelde kringen meetinstrumenten RC ketens maart 2005

3 elektromotorische spanning (ems)
een ems is een bron van energie dat ladingen in beweging brengt. een ems kan gelokaliseerd zijn (vb. een batterij) of niet-gelokaliseerd (vb. ten gevolge van een veranderlijk magnetisch veld) het potentiaalverschil tussen de klemmen van een batterij zorgt voor een stroom van ladingen door een weerstand. Chemische reacties in de batterij brengen de electronen terug naar de klemmen. maart 2005

4 elektromotorische spanning (ems)
maart 2005

5 klemspanning - ems (27-5) maart 2005

6 klemspanning - ems maart 2005

7 Wetten van Kirchhoff – 1ste wet
wanneer men in een gesloten lus op een bepaald punt vertrekt, en helemaal rond gaat, dan is het totale potentiaalverschil nul (men komt immers terug in hetzelfde punt aan) De som van alle potentiaalverschillen over een gesloten lus is nul. (27-9) maart 2005

8 Wetten van Kirchhoff – 1ste wet
let op teken ! maart 2005

9 Wetten van Kirchhoff – 1ste wet
maart 2005

10 Wetten van Kirchhoff – 2de wet
zie slide 10 H26 continuiteitsvergelijking maart 2005

11 Wetten van Kirchhoff – 2de wet
alle lading die per tijdseenheid in een vertakkingpunt toekomt, moet daar ook vertrekken. de som der stromen in een vertakkingspunt is nul. (27-11) maart 2005

12 Wetten van Kirchhoff – 2de wet
maart 2005

13 Wetten van Kirchhoff – 2de wet
samengestelde ketens: duid de vertakkingspunten aan en kies een aantal gesloten lussen. pas de 1ste wet van Kirchhoff toe op de lussen en de tweede op de vertakkingpunten. je hebt evenveel vergelijkingen nodig als onbekenden let erop dat het stelsel lineair onafhankelijk is! (voor een keten met n vertakkingspunten heeft men n-1 lineair onafhankelijke vergelijkingen op basis van de 2de wet) los dit lineaire stelsel op. maart 2005

14 Wetten van Kirchhoff – voorbeeld
maart 2005

15 Wetten van Kirchhoff – voorbeeld
maart 2005

16 Wetten van Kirchhoff – voorbeeld
V - R1I1 - R2I1 = 0 maart 2005

17 Wetten van Kirchhoff – voorbeeld
V - R1I1 - R2I1 = 0 V – R3I2 – R4I2 = 0 maart 2005

18 Wetten van Kirchhoff – voorbeeld
V - R1I1 - R2I1 = 0 V – R3I2 – R4I2 = 0 Als Detector = 0, dan VB = VD I1R1 = I2R3 en I1R2 = I2R4 maart 2005

19 Meetinstrumenten een ampèremeter meet de stroom die door een tak gaat
een voltmeter meet het potentiaalverschil over zijn klemmen een ohmmeter meet de weerstand tussen de klemmen. een wattmeter meet het vermogen dat tussen de klemmen geleverd wordt maart 2005

20 Meetinstrumenten ampèremeter
een ampèremeter plaats men in serie in de tak waar men de stroom wil meten. bijgevolg wenst men dat de inwendige weerstand van de ampèremeter zo klein mogelijk is. maart 2005

21 Meetinstrumenten voltmeter
een voltmeter plaats men in parallel over de tak waar men de stroom wil meten. bijgevolg wenst men dat de inwendige weerstand van de voltmeter zo groot mogelijk is. maart 2005

22 Gelijkstroomkringen: RC kring: openen en sluiten
a) sluiten: schakelaar op t=0 in stand a er vloeit geen meer als de condensator volledig opgeladen is. het potentiaalverschil is op dat ogenblik maart 2005

23 Gelijkstroomkringen: RC kring: openen en sluiten
maart 2005

24 Gelijkstroomkringen: RC kring: openen en sluiten
1ste wet van Kirchhoff: algemene oplossing = oplossing van de homogene diffvlg + een particuliere oplossing maart 2005

25 Gelijkstroomkringen: RC kring: openen en sluiten
1ste wet van Kirchhoff: particuliere oplossing: oplossing van de homogene diffvgl: maart 2005

26 Gelijkstroomkringen: RC kring: openen en sluiten
1ste wet van Kirchhoff: algemene oplossing: maart 2005

27 Gelijkstroomkringen: RC kring: openen en sluiten
maart 2005

28 Gelijkstroomkringen: RC kring: energiebalans
rendement van opladen is 50% maart 2005

29 Gelijkstroomkringen: RC kring: openen en sluiten
opgave: ga zelf na voor het openen van de keten op het ogenblik dat de condensator volledig geladen is. maart 2005