Hoe u spanning over een weerstand kunt vinden
Bij het werken met elektrische circuits is het essentieel om te begrijpen hoe u de spanning over een weerstand kunt vinden. De spanning over een weerstand verwijst naar het potentiaalverschil of de spanningsval die over de weerstand optreedt wanneer er elektrische stroom doorheen vloeit. In deze blogpost onderzoeken we verschillende methoden om de spanning over een weerstand te berekenen en te meten. We zullen ook praktische voorbeelden geven om uw begrip te verstevigen.
Hoe de spanning over een weerstand te berekenen
De wet van Ohm gebruiken om spanning te berekenen
De wet van Ohm is een fundamenteel principe in de elektronica dat spanning, stroom en weerstand met elkaar in verband brengt. Volgens de wet van Ohm kan de spanning over een weerstand (V) worden berekend door de stroom (I) die door de weerstand vloeit, te vermenigvuldigen met de weerstand (R). Wiskundig gezien kan dit worden uitgedrukt als:
Laten we zeggen dat we een circuit hebben met een weerstand van 10 ohm en een stroom van 2 ampère die er doorheen stroomt. We kunnen de spanning over de weerstand als volgt berekenen met behulp van de wet van Ohm:
Daarom is de spanning over de weerstand 20 volt.
Spanning berekenen zonder stroom
Soms moet u mogelijk de spanning over een weerstand vinden zonder te weten welke stroom er doorheen vloeit. In dergelijke gevallen kunt u de spanningsdelervergelijking gebruiken. Met de spanningsdelervergelijking kunt u de spanning over een weerstand berekenen op basis van de verhouding tussen de weerstand en de totale weerstand in het circuit.
De spanning over een specifieke weerstand (Vr) kan worden berekend met behulp van de volgende formule:
Waar:
– Vr is de spanning over de betreffende weerstand.
– Rr is de weerstand van de betreffende weerstand.
– Rt is de totale weerstand in het circuit.
– Vt is de totale spanning over het circuit.
Beschouw bijvoorbeeld een circuit met twee weerstanden in serie. De totale weerstand is 20 ohm en de totale spanning over het circuit is 10 volt. Als een van de weerstanden een waarde heeft van 5 ohm en je wilt de spanning erover vinden, dan kun je de spanningsdelervergelijking gebruiken:
De spanning over de weerstand van 5 ohm is dus 2.5 volt.
Spanning berekenen over een weerstand in serie
In een serieschakeling wordt de totale spanning verdeeld over de weerstanden op basis van hun individuele weerstandswaarden. De spanning over elke weerstand is evenredig met de weerstand ervan. Om de spanning over een specifieke weerstand in een serieschakeling te berekenen, kunt u de volgende formule gebruiken:
Waar:
– Vr is de spanning over de betreffende weerstand.
– Rr is de weerstand van de betreffende weerstand.
– Rt is de totale weerstand in het circuit.
– Vt is de totale spanning over het circuit.
Laten we een serieschakeling met drie weerstanden bekijken, R1 = 5 ohm, R2 = 10 ohm en R3 = 15 ohm. De totale spanning over het circuit is 12 volt. Als we de spanning over R2 willen vinden, kunnen we de formule gebruiken:
De spanning over weerstand R2 bedraagt dus 4 volt.
Spanning over een parallelle weerstand berekenen
In een parallelle schakeling is de spanning over elke weerstand hetzelfde, terwijl de stroom wordt verdeeld op basis van de weerstandswaarden. Om de spanning over een weerstand in een parallelschakeling te berekenen, kun je de volgende formule gebruiken:
Waar:
– Vr is de spanning over de betreffende weerstand.
– Vt is de totale spanning over het circuit.
Beschouw een parallelschakeling met drie weerstanden, elk met een weerstand van 10 ohm. De totale spanning over het circuit bedraagt 15 volt. Als we de spanning over een van de weerstanden willen vinden, kunnen we de formule gebruiken:
De spanning over elke weerstand is dus 15 volt.
Hoe de spanning over een weerstand te meten
Een multimeter gebruiken om spanning te meten
Een multimeter is een veelzijdig instrument dat wordt gebruikt om verschillende elektrische grootheden te meten, inclusief spanning. Volg deze stappen om de spanning over een weerstand te meten met een multimeter:
- Zet de multimeter in de spanningsmeetmodus.
- Sluit de kabels van de multimeter parallel aan op de weerstand en zorg voor de juiste polariteit.
- Lees de spanningswaarde af die wordt weergegeven op de multimeter.
Zorg ervoor dat u op de multimeter een geschikt spanningsbereik selecteert om een nauwkeurige meting te krijgen.
Een oscilloscoop gebruiken om spanning te meten
Een oscilloscoop is een geavanceerder instrument dat wordt gebruikt om elektrische golfvormen te visualiseren en te meten. Om de spanning over een weerstand te meten met een oscilloscoop, kunt u deze stappen volgen:
- Sluit de oscilloscoopsondes parallel aan op de weerstand en zorg voor de juiste polariteit.
- Pas de oscilloscoopinstellingen aan om de spanningsgolfvorm weer te geven.
- Lees de spanningswaarde af van het oscilloscoopscherm.
Een oscilloscoop biedt een visuele weergave van de spanningsgolfvorm, zodat u de kenmerken van het signaal kunt analyseren.
Spanning meten in LTSpice
LTSpice is een populaire software die wordt gebruikt voor circuitsimulatie. Hiermee kunt u verschillende elektrische grootheden, inclusief spanning, simuleren en meten. Om de spanning over een weerstand te meten met LTSpice, kunt u deze stappen volgen:
- Maak een schakelschema in LTSpice, inclusief de betreffende weerstand.
- Voer de simulatie uit.
- Gebruik het spanningssondegereedschap om de spanning over de weerstand te meten.
- Lees de spanningswaarde af uit de simulatieresultaten.
LTSpice biedt een nauwkeurige weergave van het circuitgedrag, waardoor het een waardevol hulpmiddel is voor spanningsmetingen.
Praktische voorbeelden van het vinden van spanning over een weerstand
Spanning vinden in een combinatiecircuit
Overweeg een combinatiecircuit met weerstanden in zowel serie- als parallelle configuraties. Om de spanning over een specifieke weerstand te vinden, past u de relevante formules en technieken toe die eerder zijn besproken voor serie- en parallelle circuits.
Spanning vinden over elke weerstand in een serieschakeling
In een serieschakeling is de spanning over elke weerstand evenredig met de weerstand ervan. Om de spanning over elke weerstand te vinden, kunt u de formule gebruiken:
Pas deze formule toe voor elke weerstand in het seriecircuit om de spanning over elke weerstand te bepalen.
Spanning vinden over parallelle weerstanden
In een parallelschakeling is de spanning over elke weerstand hetzelfde. Om de spanning over elke weerstand te vinden, meet u eenvoudigweg de spanning op een willekeurig punt in het circuit.
Spanning vinden over twee weerstanden
Beschouw een circuit met twee weerstanden in serie geschakeld. Gebruik de spanningsdelervergelijking om de spanning over elke weerstand te vinden:
Pas deze formule afzonderlijk toe voor elke weerstand om de spanning erover te berekenen.
Door de juiste formules en technieken toe te passen, kunt u de spanning over elke weerstand in verschillende circuitconfiguraties vinden.
Houd er rekening mee dat het begrijpen van het vinden van de spanning over een weerstand cruciaal is voor het analyseren en ontwerpen van elektrische circuits. Of u nu een elektronicaliefhebber, een student of een professional bent, deze kennis zal uw begrip en vermogen om effectief met circuits te werken aanzienlijk vergroten.
Nu je verschillende methoden hebt geleerd om de spanning over een weerstand te berekenen en te meten, ben je goed toegerust om verschillende circuituitdagingen aan te pakken. Blijf oefenen en al snel zul je een meester worden in het analyseren van spanningsdalingen en het begrijpen van circuitgedrag.
Veel plezier met ontdekken en experimenteren!
Hoe is de spanningsval over een weerstand gerelateerd aan het begrijpen van de spanningsval voor een kabel?
De spanningsval over een weerstand kan worden vergeleken met het begrijpen van de spanningsval voor een kabel. Wanneer een stroom door een weerstand gaat, ontstaat er een spanningsval erover volgens de wet van Ohm. Op dezelfde manier zal er, wanneer elektrische stroom door een kabel vloeit, ook een spanningsval over de lengte optreden als gevolg van de weerstand van de kabel. Dit inzicht in de spanningsval voor kabels is van cruciaal belang in de elektrotechniek, omdat het helpt bij het bepalen van de geschikte kabelgrootte en het minimaliseren van vermogensverliezen. Om een dieper inzicht te krijgen in de spanningsval voor kabel, kunt u het artikel raadplegen Inzicht in spanningsval voor kabel.
Numerieke problemen bij het vinden van spanning over de weerstand
Probleem 1:
In een circuit een weerstand met weerstand 
is verbonden met een spanningsbron met een elektromotorische kracht 
. Zoek de spanning over de weerstand.
Oplossing:
Om de spanning over de weerstand te vinden, kunnen we de wet van Ohm gebruiken, die stelt dat de spanning over een weerstand gelijk is aan de stroom die er doorheen vloeit, vermenigvuldigd met de weerstand.
De wet van Ohm: 
We moeten de stroom vinden die door het circuit vloeit. Om dit te doen, kunnen we een andere formule gebruiken, die de stroom relateert aan de emf en de totale weerstand in het circuit.
Formule: 
Omdat er slechts één weerstand in het circuit zit, is de totale weerstand gelijk aan de weerstand van de weerstand.
Als we de gegeven waarden in de formules vervangen, krijgen we:
De spanning over de weerstand is dus 12 V.
Probleem 2:
In een circuit een weerstand met weerstand 
is verbonden met een batterij met een elektromotorische kracht 
. Zoek de stroom die door de weerstand vloeit.
Oplossing:
Om de stroom die door de weerstand vloeit te vinden, kunnen we opnieuw de wet van Ohm gebruiken, die stelt dat de stroom die door een weerstand vloeit gelijk is aan de spanning erover gedeeld door de weerstand.
De wet van Ohm: 
Als we de gegeven waarden in de formule vervangen, krijgen we:
Daarom is de stroom die door de weerstand vloeit 2.4 A.
Probleem 3:
In een circuit een weerstand met weerstand 
is verbonden met een batterij met een elektromotorische kracht 
. Zoek het vermogen dat door de weerstand wordt gedissipeerd.
Oplossing:
Om het door de weerstand gedissipeerde vermogen te vinden, kunnen we de formule gebruiken:
Als we de gegeven waarden in de formule vervangen, krijgen we:
Daarom is het door de weerstand gedissipeerde vermogen 32 W.
Lees ook:
- Valt er spanning over een weerstand?
- Kan een hpf worden geconstrueerd met alleen weerstanden en condensatoren?
Ik ben afgestudeerd in Toegepaste Elektronica en Instrumentatietechniek. Ik ben een nieuwsgierig ingesteld persoon. Ik heb interesse en expertise in onderwerpen als transducers, industriële instrumentatie, elektronica, enz. Ik leer graag over wetenschappelijk onderzoek en uitvindingen, en ik geloof dat mijn kennis op dit gebied zal bijdragen aan mijn toekomstige inspanningen.