Springen naar inhoud

Spanningsverlies over een weerstand in serie met diode


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Lathander

    Lathander


  • >1k berichten
  • 2501 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 december 2009 - 20:47

Mijn kennis van elektriciteit is niet al te schitterend, en ik geraak niet uit aan dit probleem.

In het labo hebben we de volgende opstelling gemaakt:
Geplaatste afbeelding

De vraag:

Bereken theoretisch de waarde van de gelijkspanning Uo over RL. Vertrek hierbij van de
amplitude van de secundaire spanning.


De amplitude van de secundaire spanning is 7 volt.

----------------------------------------------------------
Nu, we hebben met voltmeter V2 de te zoeken waarde ook gemeten. De voltmeter gaf aan: 2,845 volt.


Ik ga als volgt te werk:

Als ik wil weten hoeveel volt er verloren gaat over een bepaalde component van de opstelling, moet ik de weerstand kennen en de stroom over de tak van de opstelling.


De weerstandswaarde ken ik, deze is 1000 ohm. Ik moet dus enkel nog de stroomsterkte kennen.

De formule: LaTeX

De ingangsspanning zou 6 volt moeten zijn volgens de opgave, hoewel ons meet-toestellen 7 volt aangeven. Dit waarschijnlijk omdat niet alle transformatoren identiek zijn.

Het enige dat ik dus feitelijk nog moet weten is hoeveel ohm mijn diode voorstelt.

Hier gaat het mis. Het voltage over een 1N4007 diode is zo'n +- 0,7 volt en de stroomsterkte zou 1 ampere moeten zijn volgens de datasheets.

Dan krijg je LaTeX
Als ik dit gebruik, kom ik aan een totaal-weerstand van 1000,7 ohm. Dit lijkt mij onwaarschijnlijk.

Dit zou willen zeggen dat 99,93% van het voltage verloren gaat over de weerstand. Zo kom je nooit aan 2,845.
Mijn redenering moet ergens fout zijn. Ik zie niet in hoe het wel moet.

Veranderd door Evil Lathander, 14 december 2009 - 20:48

"Invisible Pink Unicorns are beings of great spiritual power. We know this because they are capable of being invisible and pink at the same time. Like all religions, the Faith of the Invisible Pink Unicorns is based upon both logic and faith. We have faith that they are pink; we logically know that they are invisible because we can't see them."


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 14 december 2009 - 21:29

is die 1A niet een beetje vreemd? 1A door een 1kΩ weerstand betekent een spanning van 1000 V over je circuit......

Het voltage over een 1N4007 diode is zo'n +- 0,7 volt en de stroomsterkte zou 1 ampere moeten zijn volgens de datasheets.

hoezo? die stroomsterkte neemt toe met de spanning, sterk exponentieel overigens. 1A is zo'n beetje wat een 1N4007 aankan zonder 'poef' te zeggen
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3

Lathander

    Lathander


  • >1k berichten
  • 2501 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 december 2009 - 21:38

Het datasheet dat ik heb lijkt sterk op dit hier: http://www.datasheet...rola/1N4002.pdf

Enkel noemen ze het daar Io

Over de opstelling.

Spanning ken ik: 7 volt.
Totaal weerstand ken ik niet: ik moet weten hoeveel de diode voorstelt. Het is serie dus dan kan ik dat optellen met de 1k ohm.

Als ik dat eenmaal weet, kan ik uit de totaalweerstand en de spanning, de stroomsterkte berekenen. En dan met die stroomsterkte bereken ik het spanningsverlies over 1k ohm

Veranderd door Evil Lathander, 14 december 2009 - 21:51

"Invisible Pink Unicorns are beings of great spiritual power. We know this because they are capable of being invisible and pink at the same time. Like all religions, the Faith of the Invisible Pink Unicorns is based upon both logic and faith. We have faith that they are pink; we logically know that they are invisible because we can't see them."


#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 14 december 2009 - 22:03

Bericht bekijken
1A is zo'n beetje wat een 1N4007 aankan zonder 'poef' te zeggen[/quote]
Dat heb ik dus verkeerd begrepen. Dat ding kan veel meer aan

probleem is, met 7 V over 1000 + x ohm is je stroomsterkte al maximaal 0.007 A . Dat staat al net niet meer op deze karakteristiek.

Bijgevoegde afbeeldingen

  • in4007.gif
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#5

Lathander

    Lathander


  • >1k berichten
  • 2501 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 december 2009 - 22:12

Helaas, de formule voor die exponentiŽle functie staat nergens beschreven

"Invisible Pink Unicorns are beings of great spiritual power. We know this because they are capable of being invisible and pink at the same time. Like all religions, the Faith of the Invisible Pink Unicorns is based upon both logic and faith. We have faith that they are pink; we logically know that they are invisible because we can't see them."


#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 14 december 2009 - 22:28

Helaas, de formule voor die exponentiŽle functie staat nergens beschreven

daarom zei ik ook: dat wordt puzzelen.
met wat waardes proberen kom je rap dicht in de buurt van je sitatie hoor, dat valt wel mee. je moet de grafiek extrapoleren, en onder de 0,007 A gaan zoeken.

LaTeX

steek hem op een handige manier in excel, en stop er eens wat U/I waardes in uit de geŽxtrapoleerde karakteristiek, net zolang totdat het een beetje redelijk uitkomt.

En al te nauwkeurig hoeft ook al niet: die 1k weerstand zal ook wel een tolerantie hebben. Een hťle goeie, Ī 1%, geeft al Ī 10 Ω op die 1000.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#7

Lathander

    Lathander


  • >1k berichten
  • 2501 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 december 2009 - 22:54

Dan kom bijvoorbeeld iets uit voor 4,155 volt en 0,002845 Ampere.


Dat komt dan wel heel mooi uit.

Ik meet 2,845 volt verlies over de weerstand.

7-2,845 = 4,155


Feitelijk lijkt het me logisch.

LaTeX
Is de gemeten hoeveelheid over de weerstand. Als je met 7volt bronspanning zit, blijft nog 4,155 volt over voor het ander element. Gelukkig zijn er maar 2 elementen.


Dan hebben we LaTeX
De diode zou dus in dit geval gelijk moeten staan aan een weerstand van 1460 ohm. Ik weet niet hoe ik moet weten of dit klopt.

Veranderd door Evil Lathander, 14 december 2009 - 22:59

"Invisible Pink Unicorns are beings of great spiritual power. We know this because they are capable of being invisible and pink at the same time. Like all religions, the Faith of the Invisible Pink Unicorns is based upon both logic and faith. We have faith that they are pink; we logically know that they are invisible because we can't see them."


#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44877 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 14 december 2009 - 23:01

Dat betekent dat je wel hťťl erg op het randje, zoniet erover, van het functioneren van je diode zit.
Wat heb je hieraan?
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#9

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6610 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 14 december 2009 - 23:48

Volgens mij zien jullie hier een paar dingen over het hoofd.
Een diode kan je niet voorstellen als een weerstand. Een weerstand veronderstelt een lineair verband tussen spanning en stroom, en dat is bij een diode niet het geval.

De spanning over de diode variŽert weliswaar met de stroom, maar over een beperkt gebied mag je die spanning constant veronderstellen. In dit geval zou ik voor die spanningsval 0,5V aannemen, dat is zo ongeveer de spanning waarbij een siliciumdiode begint te geleiden.

De sinusvorm achter de diode is over het hele bereik dus ongeveer 0,5V gezakt t.o.v. de sinus direct aan de trafo.
Verder wordt t.g.v. de diode maar de helft van de sinustoppen doorgelaten, dat levert nog eens een halvering van de gemeten spanning op.

Tenslotte moet je bedenken dat je met V1 een wisselspanning meet, en wisselspanningsmeters geven bij sinusvormige spanningen de effectieve waarde aan.
V2 is een gelijkspanning, en gelijkspanningsmeters hebben de gewoonte om de gemiddelde waarde aan te geven.

Er zijn dus meerdere factoren waar je bij dit vraagstuk rekening mee moet houden.
Ik heb het niet exact nagerekend, maar uitgaande van een V1 van 7V kom je met een V2 van 2,84V aardig in de juiste richting.

#10

Lathander

    Lathander


  • >1k berichten
  • 2501 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 december 2009 - 23:48

Dat betekent dat je wel hťťl erg op het randje, zoniet erover, van het functioneren van je diode zit.
Wat heb je hieraan?

Niks eigenlijk.

De opdracht is het theoretisch berekenen van het spanningsverlies over de weerstand, uitgaande van het feit dat de amplitude van de bron 7 volt is.

Ik moet het dus doen vanuit dat gegeven.

Ik heb het niet exact nagerekend, maar uitgaande van een V1 van 7V kom je met een V2 van 2,84V aardig in de juiste richting.

En om dit te bereiken is er vast een formule of een redenering, maar het is niet dat wat ik niet snap of kan terugvinden.

Veranderd door Evil Lathander, 14 december 2009 - 23:50

"Invisible Pink Unicorns are beings of great spiritual power. We know this because they are capable of being invisible and pink at the same time. Like all religions, the Faith of the Invisible Pink Unicorns is based upon both logic and faith. We have faith that they are pink; we logically know that they are invisible because we can't see them."


#11

Lathander

    Lathander


  • >1k berichten
  • 2501 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 december 2009 - 07:44

Op het forum van mijn opleiding is het volgende gezegd:

Veronderstel een ideale diode met een voorwaartse spanning van 0,7V in geleiding:

- zolang de amplitude van de spanning < 0,7V is, spert de diode - vormt een oneindige weerstand en er loopt geen stroom.
- zodra de amplitude > 0,7V wordt, geleidt de diode - vormt een kortsluiting en speelt enkel de 1k-weerstand een rol. De stroom is dan (U-0,7V)/1k of bij een U = 7 v --> 6,3mA.

Voor de meeste berekeningen is de voorgaande benadering nauwkeurig genoeg


Deze diode zal de AC-spanning onder nul blokeren(gelijkrichten noemt men dat?)
Met andere woorden, we zitten enkel nog boven nul. De AC-sinusgolf wordt gehalveerd en dus ook de amplitude

7 => 3,5.

En 3,5 - 0.7 = 2,8 volt.

Dat komt knap dicht uit bij mijn meetwaarde.

"Invisible Pink Unicorns are beings of great spiritual power. We know this because they are capable of being invisible and pink at the same time. Like all religions, the Faith of the Invisible Pink Unicorns is based upon both logic and faith. We have faith that they are pink; we logically know that they are invisible because we can't see them."






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures