stroomsterkte/-snelheid

Shadow

Hay,

: stroomsterkte.png (7.53 KiB) 850 keer bekeken

Even voor de zekerheid: is de stroomsnelheid in de rechterdraad (-> grotere dwardsdoorsnede) kleiner?

Oh, wacht, laat maar, ik was onnodig door de war door een antwoord:p het antwoord is natuurlijk ja, want je hebt bij een grotere dwarsdoorsnede meer vrije elektronen over de dwarsdoorsnede, dus een betere geleiding/lagere weerstand.

Jan van de Velde

Shadow schreef: het antwoord is natuurlijk ja, want je hebt bij een grotere dwarsdoorsnede meer vrije elektronen over de dwarsdoorsnede, dus een betere geleiding/lagere weerstand.

dat laatste is een onterechte conclusie uit het eerste (veel meer factoren spelen een rol als je iets over weerstand wil gaan zeggen), en heeft overigens niks met die driftsnelheid te maken zolang materialen zich ohms gedragen.

Anton_v_U

Het begrip stroomsnelheid ken ik eigenlijk niet. Je bedoelt mogelijk de driftsnelheid van de elektronen. Want de stroom heeft geen snelheid in de zin dat de stroom met meters pers seconde zou stromen of zo. Het heeft inderdaad niks met weerstand te maken - zoals Jan hierboven al opmerkt. Wel hiermee: veel elektronen met lagere driftsnelheid kunnen per seconde evenveel lading transporteren als minder elektronen met een hogere driftsnelheid.

Stel de stroomdraad voor als een cilinder. Als de driftsnelheid v is (meter per seconde), dan is het ladingstransport per seconde (de stroom) gelijk aan het aantal vrije elektronen in stukje cilinder met een lengte van v meter/seconde x 1 seconde (dus lengte in meter) maal de eenheidslading.

Shadow

Oke, bedankt voor de reacties. Het stond genoemd - verder niet uitgelegd - in Samengevat voor natuurkunde (vwo). Er stond: verwar stroomsterkte niet met stroomsnelheid.

Waar heeft het dalen van de weerstand bij een grotere dwardsdoorsnede dan mee te maken? Is het zo dat het aantal vrije elektronen nu een grotere kans heeft op botsingen met andere elektronen, waardoor ze energie verliezen? Of is het aantal factoren dat de weerstand bepaalt zo groot, dat er zelfs geen vereenvoudigde verklaring is te geven voor het fenomeen?

Anton_v_U

Shadow schreef: Wat is dan de primaire oorzaak voor het dalen van de weerstand bij een grotere dwardsdoorsnede?

Je stelt goede vragen.

Misschien is dit een manier om er tegenaan te kijken: als de geleidingselektronen een grotere driftsnelheid hebben, zullen ze wat vaker en wat harder botsen met de metaalionen. Dan raken ze meer (kinetische) energie kwijt aan de metaalionen die daardoor weer meer kinetische energie krijgen en dus opwarmen (warmte is immers eigenlijk kinetische energie van de deeltjes in een stof).

Het heeft dus wel met weerstand te maken. Ik spreek mijzelf nu tegen, of toch niet want de grotere weerstand is het gevolg en niet de oorzaak voor een hogere driftsnelheid bij dezelfde stroom in een dunnere draad van hetzelfde materiaal van dezelfde temperatuur.

Jan van de Velde

Opmerking moderator

verplaatst naar het vakforum

physicalattraction

Je kunt je de dikke draad voorstellen als twee dunne draden aan elkaar geplakt. In elk van de draden loopt bij een bepaald spanningsverschil

\(V\)

een bepaalde stroom met stroomsterkte

\(I\)

. Elk van de draden heeft dan een weerstand van

\(R = \frac{V}{I}\)

. De twee draden lopen echter parallel, dus de totale stroom is

\(2 I\)

. De totale weerstand is dus

\(R_{tot} = \frac{V}{2I} = \frac{1}{2} R_{1 draad}\)

. Dit is precies hetzelfde als wanneer je de vervangweerstand van twee weerstanden parallel berekent:

\(\frac{1}{R_{vervang}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}\)

. Dat dit hetzelfde is, kun je zelf nagaan.

De dikke draad zal niet precies twee keer de dunne draad zijn. Je kunt je misschien wel voorstellen dat zowel de dunne als de dikke draad opgebouwd zijn uit heel veel heel dunne draden. Als je in je hoofd in kan beelden dat de dunne draad is opgebouwd uit 1 miljoen hele dunne draden, en de dikke draad uit 2 miljoen hele dunne draden, dan kun je met bovenstaande redenering inzien dat de dikke draad een weerstand moet hebben die twee keer zo klein is. Deze voorstelling is trouwens niet eens heel sterk een oversimplificatie. Er zijn daadwerkelijk een eindig aantal kanalen waardoor de elektronen kunnen stromen.

Merk op dat ik hier in zijn geheel niet praat over stroomsnelheid. Indien je hier meer over wil weten, moet je eerst duidelijk aangeven wat je met stroomsnelheid bedoelt.

mathfreak

Shadow schreef: Oke, bedankt voor de reacties. Het stond genoemd - verder niet uitgelegd - in Samengevat voor natuurkunde (vwo). Er stond: verwar stroomsterkte niet met stroomsnelheid.

Ik heb die Samengevat er even bijgepakt. Er staat letterlijk: "Verwar stroomsterkte in C/s niet met stroomsnelheid in m/s". Daaruit leid ik af dat het begrip stroomsnelheid betrekking heeft op de snelheid van een stromende vloeistof. In de Samengevat natuurkunde voor havo staat overigens dezelfde opmerking.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

stroomsterkte/-snelheid

stroomsterkte/-snelheid

Re: stroomsterkte/-snelheid

Re: stroomsterkte/-snelheid

Re: stroomsterkte/-snelheid

Re: stroomsterkte/-snelheid

Re: stroomsterkte/-snelheid

Re: stroomsterkte/-snelheid

Re: stroomsterkte/-snelheid