Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Hoe hangt de weerstand af van de doorsnede van een draad?

Hoe zou je dit het best kunnen onderzoeken met een eenvoudig experiment?

Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
5.6K

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Antwoorden (4)

Hoe dikker de draad hoe lager de weerstand. Dit kan je eenvoudig meten door de weerstand te meten met gebruik van twee draden van hetzelfd materiaal maar verschillende dikte.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
jc54
10 jaar geleden
Een eenvoudig experiment is niet met een multimeter.........
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
Een spanning en stroomsterkte meten lijkt me toch wel middelbare-school-natuurkunde.
Overigens is het makkelijk in te zien dat een grotere doorsnede* een lagere weerstand levert. In gedachten kun je een dikke draad zien als een stel dunne draden die parallel aan elkaar lopen. Parallelle schakelingen geven een lagere vervangingsweerstand.
* Let op: met doorsnede wordt de oppervlakte bedoeld, niet de diameter. Dus doorsnede = pi/4*diameter^2.
Dat zou omgekeerd evenredig moeten zijn.

Gewoon de weerstand een paar draadjes van hetzelfde materiaal en dezelfde lengte meten en dan dat uitzetten tegen de doorsnede en dan een formule zoeken die dat verband beschrijft.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
jc54
10 jaar geleden
Meten is weten, maar daarmee is het geen experiment.
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
Mijn antwoord bevat de te toetsen hypothese, de manier van observeren en hoe je de observatie gebruikt om te toetsen.
Wellicht wat simpel omschreven,maar wat wil je nog meer van een experiment?
Neem een accu, dus 12 volt. Neem een halogeenlamp van 70 watt. Sluit de lamp aan met een normale (meervoudige gedraaide) stroomdraad van bijv. 1,5 mm doorsnee. Als je nu de lamp laat branden, zal je niet veel voelen aan de kabel, zelfs als alle isolatie er van af is.
Neem vervolgens van die eerst stroomdraad één enkel dun draadje, en laat daar de lamp door branden. Dit enkele draadje wordt nu zo heet, dat je je er aan brandt. De warmteontwikkeling in de draad is een direct gevolg van de veel hogere weerstand in dat dunne draadje.
(Lees meer...)
jc54
10 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
Ik vrees dat dat niet werkt.
Immers, het vermogen P = V^2/R, dus hoe hoger R hoe kleiner het geleverde vermogen. Dat komt omdat je de spanning constant houdt, en bij een hogere weerstand zakt dan de stroomsterkte in. De lamp zal niet eens gaan branden. De proef die je beschrijft werkt wel als je een stroombron gebruikt in plaats van een spanningsbron, want dan is P = I^2 * R, maar dat maakt het een minder intuitieve proef.
jc54
10 jaar geleden
Sinds wanneer is een accu geen stroombron???????
In de praktijk blijkt dat lampen wel degelijk branden, en als je maar genoeg lampen bij elkaar aansluit, dat dan de kabel er tussen uit brand.
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden
Sinds altijd al. Een accu is een spanningsbron (met daar bovenop een interne weerstand), net als elke andere batterij. Hij levert (idealiter) altijd dezelfde spanning, hoe je 'm ook belast. Dat staat er ook op: 12 V. Een stroombron levert (idealiter) altijd dezelfde stroom, hoe je 'm ook belast. In de praktijk zakt de spanning van een spanningsbron in bij belasting met een lage weerstand, en zakt de stroom van een stroombron in bij belasting met een hoge weerstand. Wat rekenvoorbeeldjes:
- Zet je een weerstand van 1 Ω over een 12-V accu, dan krijg je (idealiter) een stroom van 12 A, dus een gedeponeerd vermogen van 144 W.
- Zet je een weerstand van 1 MΩ over een 12-V accu, dan krijg je (idealiter) een stroom van 12 μA, dus een gedeponeerd vermogen van 144 μW.
Merk op dat de geleverde stroomsterkte voor een accu afhangt van de belasting, en het geleverde vermogen *afneemt* met *toenemende* belastingsweerstand.
(Voor een stroombron blijft de stroomsterkte gelijk, neemt de spanning toe met de belastingsweerstand, en neemt ook het vermogen toe met de belastingsweerstand.) In jouw proefje heb je echter ook nog een lamp! Die speelt een vrij cruciale rol. Laten we zeggen met een weerstand van 1 kΩ (da's ongeveer een 50-W lamp). Koppel je die in serie middels een draad van eveneens 1 kΩ aan een ideale spanningsbron van 12 V, dan wordt er 36 mW in de draad gedeponeerd. Voor een dikkere draad van 1 Ω vind je 0,14 mW in de draad, hetgeen inderdaad minder is. Echter, voor een dunne draad van 1 MΩ vind je óók 0,14 mW. Kortom, dit geval zit een stuk ingewikkelder in elkaar. De meeste warmte wordt opgewekt in de draad als de weerstand van de draad gelijk is aan de weerstand van de lamp; in alle andere gevallen is het minder.
Kortom, een dikke draad brandt niet door, en een hele dunne ook niet, maar ergens er tussenin kan het wel. Dat "optimum" hangt ook weer van de eigenschappen van de lamp af.
Vandaar dat ik het niet zo'n geschikt eenvoudig experiment vind om iets over de draad te zeggen...
De weerstand van een draad is omgekeerd evenredig met het kwadraad van de doorsnede. Dit komt omdat het oppervlak afhangt van de dikte van de draad en wel een (1/2 x dikte)^2 x pi. Hierbij is pi ongeveer gelijk aan 3,14. Is de dikte dus 1 mm dan is het oppervlak 0,5^2 x pi = 0,25 x pi mm^2, is de dikte 2 mm dan is de doorsnede 1^2 x pi mm^2= 1 x pi mm^2. (^2 staat voor kwadraad en wel zo dat a^2= a x a).

In een elektronicazaak kun je weerstandsdraden kopen van verschillende dikte. Neem van allebei een meter en meet de weerstand m.b.v. een universeelmeter.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
10 jaar geleden

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 5000
Gekozen afbeelding