Springen naar inhoud

[fysica] kirchoff


  • Log in om te kunnen reageren

#1

cerberus59

    cerberus59


  • 0 - 25 berichten
  • 20 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 juni 2008 - 16:51

ik moet in verscheidene oefeningen kirchoff toepassen bij elektrodynamica. Kan iemand eens deftig uitleggen hoe je dat allemaal berekent? want ja die wetten vind je wel op wikipedia enzo maar daarmee ben ik niet echt veel. Als je het niet snapt, is het moeilijk om dat in te zien die kirchoffwetten precies.

Alvast bedankt.

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

#2

TD

    TD


  • >5k berichten
  • 24049 berichten
  • VIP

Geplaatst op 07 juni 2008 - 17:00

Je hebt een wet voor stromen (die in een punt samenkomen) en een voor spanningen (in een gesloten lus):

Stromen: de som van de stromen in een knooppunt is gelijk aan 0, als je rekening houdt met de tekens.
Om het anders te zien: alle stromen die in een punt lopen, moeten er ook ergens weer uitlopen...

Spanningen: de som van de spanningsverschillen in een gesloten lus, is 0 (rekening houden met tekens).

De afbeeldingen op deze pagina verduidelijken dat nog. Begrijp je dit, of wat snap je hier (nog) niet aan?
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

#3

cerberus59

    cerberus59


  • 0 - 25 berichten
  • 20 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 08 juni 2008 - 09:02

Ja dat begrijp ik , maar als je dan zo'n oefening voor je liggen hebt, vind ik het veel moeilijker om die toe te passen en zo tot een oplossing te komen..

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 juni 2008 - 09:26

Kom dan eens met zo'n, liefst betrekkelijk eenvoudige, oefening.

daarbij zullen we een afbeelding van een stroomschema nodig hebben:
zie hier hoe je dat doet:
http://www.wetenscha...a...E=01&HID=25

Veranderd door Jan van de Velde, 08 juni 2008 - 09:27

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

cerberus59

    cerberus59


  • 0 - 25 berichten
  • 20 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 08 juni 2008 - 10:14

Geplaatste afbeelding
Geplaatste afbeelding

2 denk ik gemakkelijke oefeningetjes om de werking uit te leggen.

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 juni 2008 - 10:27

met wat lettertjes erbij praat het denk ik makkelijker

en dan moet een ander dit overnemen, want dit soort dingen leg ik zelden uit, dus om dat helder te doen.....

kirchoff.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

#7

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6607 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 08 juni 2008 - 18:05

Nou, ik ga een poging wagen.

Opgave 25.
Er zijn 2 kringen. In de linkerkring (a-b-e-f-a) hebben we een batterij van 6V en een weerstand. Aangezien er geen verdere elementen in de kring zitten moet de spanning over de weerstand gelijk zijn aan de batterijspanning.
Er staat 6V over de weerstand , de weerstandswaarde is 6 ohm, dus de stroom is 1A.

In de rechterkring (b-c-d-e-b) zitten twee batterijen. Als we de kring "rondlopen" blijken de batterijen een gelijkgerichte polariteit te hebben. Verder zit er een weerstand in de kring, de spanning over de weerstand moet dus gelijk zijn aan de som van de batterijspanningen. Dus 6V + 4,5V = 10,5V. De weerstand is 2 ohm, dus de stroom is 5,25A.

Opgave 26
Ook hier 2 kringen. Gemeenschappelijk element in beide kringen is de onbekende weerstand R.
De stroom tussen b en c moet nul zijn. De spanning over R moet dus gelijk zijn aan de spanning van de rechter batterij, 2V.

De spanning over R wordt veroorzaakt door een stroom die in de linkerkring loopt. Die stroom is 12/(500+R)
De spanning over R moet 2V zijn, dus blijft er voor de weerstand a-b nog 10V over. Bij een waarde van 500 ohm betekent dit een stroom van 10/500 = 0,02A
Deze stroom loopt ook door R, bij een spanning van 2V. De waarde van R moet dus zijn 2V/0,02A = 100 ohm.

#8

Nuttree

    Nuttree


  • >25 berichten
  • 40 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 08 juni 2008 - 20:59

Opgave 26
Ook hier 2 kringen. Gemeenschappelijk element in beide kringen is de onbekende weerstand R.
De stroom tussen b en c moet nul zijn. De spanning over R moet dus gelijk zijn aan de spanning van de rechter batterij, 2V.

De spanning over R wordt veroorzaakt door een stroom die in de linkerkring loopt. Die stroom is 12/(500+R)
De spanning over R moet 2V zijn, dus blijft er voor de weerstand a-b nog 10V over. Bij een waarde van 500 ohm betekent dit een stroom van 10/500 = 0,02A
Deze stroom loopt ook door R, bij een spanning van 2V. De waarde van R moet dus zijn 2V/0,02A = 100 ohm.


Met de eerste oplossing ben ik het eens met de tweede heb ik wat moeite. Voornamelijk met het door een amperemeter loopt geen stroom heb ik veel moeite. Dit klopt gewoonweg niet.

Oplossing volgens mij:

We merken op twee knooppunten (B & E) en twee mazen dit zijn gesloten kringen ( A-B-E-F & E-D-C-B).
De eerste wet van kirchoff verteld ons dat de stroom die een knooppunt ingaat gelijk moet zijn aan de stroom die eruit gaat. Dit is benodigd anders krijg je een oneindige ladingsophoping wat tegen wet van behoud van lading indruist.
Ik definieer nou de stroomrichtingen die zijn benodigd om te zeggen of de stroom richting een knooppunt gaat of juist ervan af.
LaTeX
LaTeX
LaTeX
Dan krijgen we twee vergelijkingen vanwege twee knooppunten maar deze zijn equivalent dus ik schrijf er maar eentje op:
LaTeX

Nou komen we aan bij de tweede wet van kirchoff deze is niet moeilijk maar wel zeer vatbaar voor kleine foutjes. Wees bedacht dat je bij beide wetten dezelfde stroomrichtingen aanhoud anders kloppen je vergelijkingen niet meer.
De tweede wet van kirchoff stelt dat de spanning rond een gesloten kring (maas) nul is. Dit is benodigd anders kan een elektron de maas meerdere keren doorlopen en omdat de spanning niet gelijk is krijgt of verliest hij energie. Dit druist duidelijk tegen de wet van behoud van energie in.
Hoe gaan we dit toepassen? We kiezen alleerst een kringstroom van de maas. Dus een tweede stroomrichting die rond de maas gaat in 1!! richting.
voor A-B-E-F A-->B-->E-->F
voor E-D-C-B E-->D-->C-->B

Nou moet je goed oppassen met je boekhouding. Als we door een weerstand gaan verliezen we spanning, maaaaar kiezen we de stroomrichting van de maas tegen de stroomrichting eerder gedefinieerd winnen we spanning. Hetzelfde geld voor de spanningsbron. Dit is zeer tricky maar let je overal netjes op je minnetjes en plusjes maakt het niet uit dat je de stroomrichtingen niet juist heb gekozen want dan komen ze negatief uit je vergelijkingen.

Dit zijn de twee vergelijkingen die vloeien uit de tweede wet van kirchoff:
LaTeX
LaTeX

Nou hebben we helaas 3 vergelijkingen met 4 onbekenden (I1, I2, I3 & R) dus deze vraag is niet op te lossen ben ik bang.

#9

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 juni 2008 - 21:16

Met de eerste oplossing ben ik het eens met de tweede heb ik wat moeite. Voornamelijk met het door een amperemeter loopt geen stroom heb ik veel moeite. Dit klopt gewoonweg niet.

Als je er geen (netto)spanning op zet kan dat prima, ofwel in dit geval, even hard duwt langs links als langs rechts.
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

#10

cerberus59

    cerberus59


  • 0 - 25 berichten
  • 20 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 08 juni 2008 - 21:25

alvast bedankt voor jullie hulp.Morgen is het het examen, dus wat mij betreft mag dit gesloten worden.

#11

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6607 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 08 juni 2008 - 21:28

Met de eerste oplossing ben ik het eens met de tweede heb ik wat moeite. Voornamelijk met het door een amperemeter loopt geen stroom heb ik veel moeite. Dit klopt gewoonweg niet.

Noteboom, waarom zou dat niet kloppen? De stroom door de tak b-c is nul, dus is volgens Kirchoff de stroom in tak a-b gelijk aan de stroom in tak b-e. Bovendien staat vast dat de potentiaal op punt b gelijk is aan punt c. Dat heeft niks te maken met het stroomloos zijn van de amperemeter, maar met het feit dat een amperemeter een verwaarloosbare weerstand heeft.
Dus die twee gegevens: de stroom door a-b is gelijk aan de stroom door b-e, en potentiaal b = potentiaal c, zijn voldoende om het vraagstuk op te lossen.
Je redeneert jezelf helemaal klem door veel ingewikkelder te doen dan nodig is. Mijn Jan-boeren-fluitjes methode geeft een resultaat, en ik weet zeker dat dat goed is.

#12

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44845 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 08 juni 2008 - 21:31

Succes met je examen, en sluiten doen we alleen met topics die uit de hand dreigen te lopen.
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

#13

Nuttree

    Nuttree


  • >25 berichten
  • 40 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 09 juni 2008 - 14:10

Als je er geen (netto)spanning op zet kan dat prima, ofwel in dit geval, even hard duwt langs links als langs rechts.


Zonder spanningsverschil geen stroom daar ben ik het mee eens. In de rechter stroomkring hoewel zit er een spanningsbron die een spanningsverschil over de weerstand plaatst. Ik geef je gelijk dat er geen spanningsverschil over de amperemeter staat maar wel over de weerstand dus waarom kan er geen stroom worden ontrokken aan de rechter spanningsbron?

Veranderd door Nuttree, 09 juni 2008 - 14:14


#14

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6607 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 09 juni 2008 - 15:08

...... dus waarom kan er geen stroom worden ontrokken aan de rechter spanningsbron?

Dat was nou juist de opgave: zoek een situatie waarin er geen stroom door de A-meter loopt. De spanning over R wordt niet veroorzaakt door de rechter spanningsbron, maar door de linker. Die laat een stroom lopen door R, zodanig dat de spanning over R gelijk is aan de spanning van de rechter batterij. En daardoor levert de rechter batterij geen stroom.

#15

Nuttree

    Nuttree


  • >25 berichten
  • 40 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 09 juni 2008 - 15:33

Dat was nou juist de opgave: zoek een situatie waarin er geen stroom door de A-meter loopt. De spanning over R wordt niet veroorzaakt door de rechter spanningsbron, maar door de linker. Die laat een stroom lopen door R, zodanig dat de spanning over R gelijk is aan de spanning van de rechter batterij. En daardoor levert de rechter batterij geen stroom.


hm... de vraag niet helemaal goed gelezen dacht dat er geen uitwijking van de stroom per tijd mocht zijn. Vond het al vreemd in een circuit zonder condensators of inductors.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures