Gelijkstroomkringen (DC)

1. Gelijkstroomkringen (DC)

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

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 veranderlijkmagnetisch veld) • het potentiaalverschil tussen de klemmen van een batterijzorgt voor een stroom van ladingen door een weerstand. Chemische reacties in de batterij brengen de electronen terug naar de klemmen.

4. elektromotorische spanning (ems)

5. klemspanning - ems (27-5)

6. klemspanning - ems

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)

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

9. Wetten van Kirchhoff – 1ste wet

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

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)

12. Wetten van Kirchhoff – 2de wet

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 tweedeop 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.

14. Wetten van Kirchhoff – voorbeeld

15. Wetten van Kirchhoff – voorbeeld

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

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

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

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

20. Meetinstrumenten ampèremeter een ampèremeter plaats men in serie in de tak waar men de stroom wil meten. bijgevolg wenst men datde inwendige weerstandvan de ampèremeterzo klein mogelijk is.

21. Meetinstrumenten voltmeter een voltmeter plaats men in parallel over de tak waar men de stroom wil meten. bijgevolg wenst men datde inwendige weerstandvan de voltmeterzo groot mogelijk is.

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

23. Gelijkstroomkringen: RC kring: openen en sluiten

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

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

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

27. Gelijkstroomkringen: RC kring: openen en sluiten

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

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.