[natuurkunde] Weerstand en stroomsterkte

[Autodidact1]

Dag allemaal

De stroomsterkte I is constant in een serieschakeling. Mijn intuïtie zou zeggen dat die stroom tegenhoudt en dat de I dat uit de weerstand komt kleiner is. Maar er moet evenveel stroom in de batterij gaan dan eruit komt toch? Een weerstand moet dus wel iets anders doen want I blijft hetzelfde.

Groetjes

Autodidact1

[tempelier]

Elektrische stroom zijn eigenlijk elektronen die op drift zijn.
 
Als het waar zou zijn wat je denkt dan moeten er dus in die weerstand elektronen bij of afgaan.
Waar zouden die moeten blijven???
 
Denk eens aan water dat door een buis wordt geperst met allemaal vernauwingen er in waar de weerstand groter is.
Toch komt er net zoveel uit als er ingaat.
(aangenomen dat de buis volledig is gevuld)

[klazon]

Een weerstand houdt geen stroom tegen, hij begrenst de grootte van de stroom. 
Wat Tempelier ook zegt, een weerstand kan niet aan de ingang stroom toelaten en aan de uitgang minder stroom afleveren. Een weerstand is geen voorraadvat waar je overtollige elektronen in kan verzamelen.

[Autodidact1]

Dan heb je bij een weerstand een vernauwing van de buis. Kan ik dan zeggen dat het aantal elektronen per oppervlakte-eenheid hetzelfde blijft?

Zo kan ik wel volgen. 

[tempelier]

Ik denk dat je dat zo wel mag zeggen.
 
PS.
Het gaat natuurlijk wel om de elektronen die op drift zijn.

[klazon]

Dan heb je bij een weerstand een vernauwing van de buis. Kan ik dan zeggen dat het aantal elektronen per oppervlakte-eenheid hetzelfde blijft?

Zo kan ik wel volgen. 

Wat bedoel je precies met het aantal elektronen per oppervlakte-eenheid? Als er echt sprake is van een fysieke vernauwing dan is daar het aantal elektronen per oppervlakte-eenheid juist groter. Je kan wel zeggen dat op elke doorsnede van de geleider het aantal elektronen dat per tijdseenheid passeert even groot is. Het aantal passerende elektronen per tijdseenheid, dat is de stroom.
En dan zijn we weer bij het begin: de stroom is op elk punt van het traject even groot. Je kan dat wel tegen-intuïtief vinden, maar ik vind het juist heel logisch. Maar dat komt misschien doordat ik al 50 jaar in de elektrotechniek zit.

[Autodidact1]

Met oppervlakte-eenheid bedoel ik dat van de doorsnede inderdaad. 

[Jan van de Velde]

dan klopt dat dus niet: het aantal elektronen dat in 1 s een zeker punt ergens in de schakeling passeert is overal even groot.
Datzelfde geldt overigens in een waterslang met een vernauwing. In die vernauwing komt ook niet meer water per seconde langs vergeleken met de rest van de slang. 
Lijkt misschien zo omdat in die vernauwing het water een hogere snelheid zal hebben. 
 
Debiet (m³/s) = A (m²) x v (m/s).
 
bij gelijkblijvend debiet maar kleiner oppervlak dus hogere snelheid

[ukster]

Stroomdichtheid J=I/A  (A/mm²) is een belangrijk begrip. het zegt iets over de maximale belastbaarheid van een geleider.
Stel I=30A
J1=I/A1=7,5A/mm²
J2=I/A2=20A/mm²

Stroomdichtheid J.png (1.52 KiB) 1010 keer bekeken

 

[Xilvo]

Kan het dan ècht niet dat er aan één kant meer stroom de weerstand ingaat dan er aan de ander kant uitkomt?
 
Ja, dat kan. Maar dat is maar heel, heel, heel weinig. En dat kan maar heel even.
Binnen de kortste tijd is de potentiaal (zeg maar spanning) van de weerstand dan zo hoog (of laag) geworden dat de vonken er letterlijk af vliegen.
 
Dus dat verschil is in de praktijk in schakelingen volkomen te verwaarlozen.

[Back2Basics]

Ik stel me elektrische stroom ongeveer zo voor:
een bus met -in de lengterichting- bezette stoelen. Op ieder stoel of plaats zit een elektron. Nu stop ik aan één kant van de bus een nieuwe, lege stoel erbij. Het elektron op de ernaast gelegen stoel, gaat op de nieuwe stoel zitten, en de lege plaats schuift dus op. Het volgende elektron gaat ook weer van plaats veranderen, en de lege plaats schuift verder op. De lege plaats is in no-time aan het andere eind van de bus.
Er zijn echter omstandigheden dat een elektron niet zo heel gemakkelijk opschuift, omdat die bijvoorbeeld best wel aan zijn plaatsje gehecht is. Dat kan een weerstand genoemd worden.
 
Helpt dit een beetje om je de dingen voor te stellen?

[Autodidact1]

Ik ben mee, bedankt voor de uitleg allemaal!