Technology
Electronics
De weerstand
Zoals eerder vermeld verzet een weerstand zich tegen stroom. Om de stroom te verhinderen worden er opzettelijk deeltjes in het geleidend materiaal geplaatst waar de stroom op botst en zich doorheen moet wurmen. Hierdoor wordt er warmte geproduceerd in de weerstand.
Weerstand van draden
Een draad heeft een bepaalde lengte en dikte. Daarnaast is deze gemaakt van een materiaal met een bepaalde weerstand eigen aan het materiaal, de soortelijke weerstand.
Hoe dikker de draad hoe meer lading er in 1 keer door de kabel kan. Een dikkere kabel kan dus meer stroom doorlaten.
Hoe langer de kabel, hoe langer de weg die de stroom moe afleggen en hoe meer onzuiverheden deze tegen komt. een langere kabel heeft dus een grotere weerstand.
Oef1
Bepaal de weerstand van 3048cm koperdraad met een dikte van 0.032cm en een soortelijke weerstand van 1.723*10-6 Ω*cm
- Gegeven:
- l = 3048cm
- A = π*r2 = 3.14 * 0.0162 = 8.04*10-4 cm2
- ρ = 1.723*10-6 Ω*cm
-
Oplossing:
-
Vaste weerstanden
De weerstanden die jullie in de elektronica kits en in het labo vinden zijn zijn koolstof of filmweerstanden. Deze bevatten een kleurcode van 4 of 5 banden die aangeeft wat de waarde van de weerstand is en de tolerantie van deze component.
|
(Deze uitleg wordt duidelijker met een voorbeeld)
De voorlaatste band noemen we de multiplier. Deze vertelt je hoe vaak je de getallen van de eerste banden moet een factor 10 moet vermenigvuldigen. De eerste 2 banden geven dan de eerste cijfers van de weerstandswaarde. De laatste band is steeds de tolerantie. Deze geeft aan hoeveel de component maximaal mag afwijken van zijn opgegeven waarde. |
|
Voorbeeld 1
|
|
In dit geval hebben we een 4 bands-kleurcode. Dit geeft ons:
De weerstandswaarde is dus:
Maar deze waarde mag dus tot maximaal 5% afwijken
De uiteindelijke weerstandswaarde zal dus liggen tussen 44650Ω en 49350Ω. |
Voorbeeld 2
|
|
In dit geval hebben we een 5 bands-kleurcode. Dit geeft ons:
De weerstandswaarde is dus:
Maar deze waarde mag dus tot maximaal 10% afwijken
De uiteindelijke weerstandswaarde zal dus liggen tussen 42300Ω en 51700Ω. |
Variabele weerstanden
Veranderlijke weerstanden hebben een weerstand die afhangt van een externe factor. Dit kan een potentiometer zijn waarmee de weerstand handmatig in te stellen is maar ook sensoren als licht- en temperatuursgevoelige weerstanden.
(de LDR en thermistor worden behandeld in het OLOD Measurement technology)
De potentiometer
|
Een potentiometer bestaat hoofdzakelijk uit 2 delen. Een resistive strook, waarvan beide uiteinden voorzien zijn van elektrische contacten en een sleepcontact genaamd "wiper". Door de stand van de wiper te veranderen pas je de hoeveelheid resistief materiaal aan dat zich tussen de uiteinden van de strook en de wiper bevind. Hierdoor verandert der verhouding tussen de weerstand van het middelste en linkse contact tov de weerstand tussen het rechtse en middelste contact. Je kan een potentiometer namelijk voorstellen als een serieschakeling van 2 weerstanden. Dit wordt hieronder uitgewerkt. |
|
|
Een pot-meter kan je dus voorstellen als een spanningsdeler, zoals links geïllustreerd. Indien je de potentiometer uitsluitend met je arduino gebruikt zal je aan de buitenste contacten de voedingsspanning hangen en de nul referentie. Het middelste contact geeft dan een spanning die tussen deze 2 ligt, afhankelijk van de stand van de pot-meter. Voor de berekening van de uitgangsspanning verwijzen we naar de volgende pagina: Weerstandsnetwerken |
|