Wat is spanning in serieschakeling: gedetailleerde feiten?

Dit artikel geeft een overzicht van wat spanning in serieschakeling is, de definitie en berekening ervan. Serieschakeling doe je door twee of meer weerstanden naast elkaar in een lijn te plaatsen of er wat draden tussen te houden.

Spanning is de stuwende kracht van elektronen. Hoe hoger de spanning, hoe hoger de elektronenstroom. In een circuit met een weerstand en een batterij is het potentiaalverschil over de weerstand de batterijspanning. Maar als we meer weerstanden in serie toevoegen, veranderen de spanningen erover volgens de equivalente weerstand.

Hoe zou je spanning definiëren?

Spanning kan worden gedefinieerd als het verschil in elektrische potentiële energie per eenheid lading tussen twee punten. Volt duwt elektronen om te gaan bewegen, waardoor stroom door een elektrisch circuit wordt geduwd.  

Er vindt een chemische reactie plaats in een batterij die de spanning genereert. Spanning wordt gemeten tussen twee punten en wordt meestal "spanningsverschil" genoemd. Het is de maat voor de kracht van de drijvende kracht die elektriciteit van het ene punt naar het andere duwt of hoeveel een elektron naar een plaats wil gaan.

Lees meer op……Serieschakelingsfunctie: volledige inzichten en veelgestelde vragen

Wat is spanning in serieschakeling - lampen in serie?
Twee lampen in serie; Afbeelding tegoed: zoekpng

Wat is spanning in serieschakeling - Veelgestelde vragen

Spanning in serie formule::

Totaal spanning in een serieschakeling is het product van stroom en equivalente weerstand (verkregen door het optellen van de weerstanden van de weerstandselementen in het circuit). Zoolspanningen worden berekend met behulp van de circuitstroom en individuele weerstand.

We kunnen ook de individuele spanningen van de weerstanden optellen om de totale spanning te krijgen.

Vnetto = ik.req = V1 + V2 + V3+……Vn

Vn = ik.rn

Waar Vnetto is de netto spanning?

V1, V2, V3….Vn zijn spanningen over individuele weerstanden

Rn is de weerstand van n-de weerstand

Req is de equivalente weerstand (som van alle weerstandswaarden)

Lees meer op……..Is spanning constant in serie: volledige inzichten en veelgestelde vragen

Blijft de spanning hetzelfde in serieschakeling?

De spanning in een serieschakeling verschilt van weerstand tot weerstand. Telkens wanneer er stroom in het circuit blijft stromen, "daalt" de nettospanning door de weerstanden. We hebben eerder het proces gekend om de individuele spanning te krijgen.

Laten we denken aan een elektrisch circuit dat is aangesloten op een 28 V-batterij. De weerstanden in de schakeling zijn respectievelijk 4 ohm, 8 ohm en 16 ohm. daarom Req= 4+8+16= 28 Ohm.

Dus huidige i = Vnetto/Req = 1 amp

Nu, V1 = 4 x 1 = 4 V, V2 = 8 x 1 = 8 V, V3 = 16x1 = 16V. We kunnen dus duidelijk zien dat de spanningsvalwaarden verschillen.

Wat is de regel voor spanning in een serieschakeling?

We weten dat spanning in een serieschakeling de optelling is van alle individuele spanningsdalingen door de weerstanden. We kunnen de spanningsdalingen evalueren door de specifieke weerstandswaarde te vermenigvuldigen met de totale stroom in het circuit.

De algemene regels voor spanning in een serieschakeling zijn-

  • Dezelfde stroom gaat door alle weerstanden. Daarom alleen als de weerstandswaarden gelijk zijn, de spanning valt weg over hen gelijk zal zijn. 
  • De spanningsdalingen vormen samen een netto spanningswaarde.
  • De voedingsspanning is groter dan de individuele spanningsdalingen.
RLC-serie circuit
RLC-serieschakeling met wisselspanning; "Bestand: Rajz RLC soros.svg" by Zatonyi Sándor, (indien) Fizped is gelicenseerd onder CC BY 3.0

Lees meer op……Voorbeelden van serieschakelingen: volledige inzichten en veelgestelde vragen

Waarom wordt spanning gebruikt in serieschakelingen?

Spanning is een van de belangrijkste elementen van een serieschakeling. Het fungeert als een drijvende kracht voor de stroom. Als er geen spanning wordt geleverd aan een serieschakeling, zal er geen stroom vloeien en geen nut van het circuit.

Spanning in een circuit is te vergelijken met de druk in een watertank. Stroom is analoog aan de waterstroom. Het water in de tank is gelijk aan de lading. Als we de kraan vrijmaken, begint het water te stromen. Net zoals druk het water duwt, duwt spanning de elektronen om in het circuit te stromen en stroom te genereren.

wiki1
Huidige spanning weerstand water analogie; Afbeeldingscredits: Wikimedia

Waarom is de spanning verdeeld in serieschakelingen?

In een serieschakeling gaat de stroom door elke weerstand die de stroom met verschillende hoeveelheden tegenwerkt (hangt af van de waarde van de weerstand). Hiervoor gaat per coulomb lading wat energie verloren in de vorm van warmte.

De energie per eenheid coulomblading staat bekend als: spanningsdaling. Volgens de wet van behoud van energie,

totale geleverde energie = totale verbruikte energie 

Dus de totale energie die door de batterij per eenheid coulomb wordt geleverd (joule geleverd / coulomb = EMF in volt) wordt gedissipeerd door elke weerstand, waardoor een energieverlies van elke coulomb ontstaat.

Klik om meer te lezen over Spanningsdeler in serie: wat, waarom, werken, toepassingen, gedetailleerde feiten.

Lees ook: