[natuurkunde] Weerstand en warmte

r95

Hoi! Dinsdag heb ik mijn natuurkunde examen. Ik was daarom wat opgaven uit examens van voorgaande jaren aan het oefenen en kwam op een gegeven moment deze vraag tegen:

Henk en Nina noteren in hun verslag: “De metingen bij 4 A en 5 A waren lastig

te doen. We hadden de spanning opgedraaid zodat we de gewenste stroom

hadden. Maar dan begon de stroom te zakken en moesten we de spanning nog

iets opdraaien.”

Verklaar dit.

De metingen betreffen een grafiek met op de y-as de magnetische veldsterkte en op de x-as de stroomsterkte. Volgens mij zijn dit de enige gegevens die van belang zijn bij deze vraag. Het antwoord luidt als volgt:

De weerstand van de draad wordt groter. Dit komt doordat de draad warmer

wordt.

• inzicht dat de weerstand van de draad groter wordt 1

• inzicht dat dit komt doordat de temperatuur van de draad stijgt 1

Het antwoord snap ik niet. Ik probeerde op een antwoord te komen aan de hand van de formule U = IR. De spanning wordt dus opgedraaid om de gewenste stroom te krijgen. Hoe volgt hieruit dat ook R toeneemt? Volgens U = IR is het toch ook mogelijk dat alleen U en I toenemen? En in het antwoord staat dat de weerstand groter wordt doordat de temperatuur stijgt. Ik dacht dat het andersom was: dat de temperatuur stijgt doordat de weerstand groter wordt. En daarnaast snap ik trouwens ook niet waarom er uberhaupt over temperatuur gesproken wordt. Op welke manier heeft dat met de vraag te maken?

Jan van de Velde

Opmerking moderator

Dit onderwerp past beter in het huiswerkforum en is daarom verplaatst.

Jan van de Velde

Een formule is leuk, maar er zijn er meer in dit heelal dan alleen U=I·R.

Zo is er ook P=I²·R die je vertelt hoeveel vermogen een weerstand ontwikkelt als er een zekere stroom doorheen gaat, en zo kunnen we ook wel berekenen hoeveel warmte per seconde een weerstand kan afstaan aan zijn omgeving bij een zeker temperatuursverschil met die omgeving.

Hoe dan ook, een draad waar een stroom doorheen gaat wordt warm. Dat wordt je geacht te weten als een stuk algemene natuurkundige kennis. Daartoe hoort ook dat van normale geleiders de weerstand toeneemt als de temperatuur toeneemt.

Dus, Henk en Nina draaien de spanning op, en als gevolg daarvan gaat er een sterkere stroom lopen. Tja, even later stijgt de temperatuur van de draad daardoor merkbaar (heeft even tijd nodig om op te warmen) en loopt dus ook de weerstand merkbaar op, en zakt dus die stroomsterkte weer een beetje terug. Ze zullen de spanning nog wat verder moeten opdraaien tot er uiteindelijk een evenwicht is tussen vermogen van de weerstand en warmte-afgifte aan de omgeving, en de temperatuur en dus de weerstand niet meer verandert én de stroomsterkte 4,0 A bedraagt.

Dan ben je eventjes aan het tweaken.....

r95

Aah super! Ik snap het helemaal nu, iets meer logisch nadenken dus en iets minder dom formule-gebruik

Heel erg bedankt!

Jan van de Velde

r95 schreef: ↑za 11 mei 2013, 20:16
iets minder dom formule-gebruik

niks mis met formules als je iets moet gaan berekenen. Maar éérst de situatie kwalitatief bekijken, "het filmpje nog eens afspelen" zogezegd.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] Weerstand en warmte

Weerstand en warmte

Re: Weerstand en warmte

Re: Weerstand en warmte

Re: Weerstand en warmte

Re: Weerstand en warmte