Inloggen

Gekleurde LED`s
vwo 2016, 1e tijdvak, opgave 1




Vraag 1

De LED staat in de schakeling via een weerstand R op de batterij aangesloten. Gevraagd wordt de grootte van weerstand R zodanig dat er een stroom van 0,60 mA door de LED loopt. Om de grootte van deze weerstand te berekenen gebruiken we de wet van Ohm. Hiervoor moeten we eerst de stroom door de weerstand en de spanning over de weerstand bepalen.

De weerstand en de LED staan in serie en voor twee componenten die in serie staan is de stroom altijd gelijk. In de vraag staat dat de stroom door de LED 0,60 mA bedraagt. De stroom door de LED is dus ook 0,60 mA.

De spanning die over de LED staat kunnen we aflezen uit grafiek in figuur 1: Bij de rode LED lezen we bij een stroom van 0,60 mA een spanning van 1,64 V af . Voor componenten die in serie staan geldt dat de spanning zich verdeelt. De batterijspanning van 3,00 V wordt dus verdeeld over de weerstand en de LED. Er geldt dus

UR + ULED = 3,00 V

UR = 3,00 - ULED = 3,00 - 1,64 = 1,36 V

Nu we IR en UR weten is het een kwestie van invullen

R = UR/IR = 1,36 / 0,60·10-3 = 2266,67 Ω

Afgerond op twee cijfers is dit 2,2·103 Ω of 2,2 kΩ.





Als je de complete uitleg wil zien moet je eerst inloggen.






Vraag over "Gekleurde LED`s"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Gekleurde LED`s

Op woensdag 9 mrt 2022 om 22:13 is de volgende vraag gesteld
Over vraag 3. De stroom loopt van + naar -, maar de electronen bewegen zich van - naar +. Maar wat loopt er dan als stroom van + naar -? Zijn dat deeltjes of is dat een elektromagnetisch veld dat begint bij + en zich dan met lichtsnelheid uitbreidt naar de -? En wat is dan oorzaak en wat is gevolg? Slaat het EM veld electronen aan die dan licht uitzenden als ze weer terugvallen? Veel vragen, ik weet, maar ik heb dit nog niet helder en kan het ook niet uit de stof halen.

Erik van Munster reageerde op donderdag 10 mrt 2022 om 08:54
“Stroom” is verplaatsende lading. En de richting van stroom is dus de richting waarin lading zich verplaatst. Toen dit werd ontdekt werd gedacht dat lading “iets” was wat door een geleider kon stromen.

Dat stoffen uit atomen bestaan werd pas veel later ontdekt en toe is ook ontdekt dat het juist de negatief geladen deeltjes (elektronen dus) zich verplaatsen en niet de positieve deeltjes. Wat wij “stroom” noemen is nog steeds hetzelfde maar het verplaatsen van lading van A naar B komt dus doordat er zich elektronen van B naar A verplaatsen.

Verwarrend inderdaad maar als je gewoon onthoudt dat negatieve deeltjes tegen de stroom in gaan valt het wel mee.


Op woensdag 26 mei 2021 om 11:44 is de volgende vraag gesteld
hi bij vraag 1 jullie zeggen aflezen bij 1mA maar het is bij 0.6mA
groetjes

Erik van Munster reageerde op woensdag 26 mei 2021 om 12:12
Klopt, heb het net verbeterd. Dank.


Op donderdag 10 mei 2018 om 17:54 is de volgende vraag gesteld
Bij vraag 4 wordt de foton energie berekend. Ik snap alleen niet helemaal waarom dit gedaan moet worden. Waar staat de foton energie in dit geval voor?

Erik van Munster reageerde op donderdag 10 mei 2018 om 20:00
In de opgave staat hoeveel energie er wordt uitgestraald: 0,075 W. Dit betekent per seconde een energie van 0,075 Joule. Deze energie wordt uitgezonden als een stroom fotonen. Dit zijn lichtdeeltjes met een vaste hoeveelheid energie per foton: de fotonenergie. Als we willen weten hoeveel fotonen er per seconde worden uitgezonden moeten we 0,075 Joule delen door de energie per foton. Vandaar dat we de grootte van de fotonenergie nodig hebben.


Op donderdag 11 mei 2017 om 20:07 is de volgende vraag gesteld
Hallo,

De diode bij vraag 2 is gericht van + pool naar -pool, maar elektronen bewegen toch van de -pool naar de +pool? Kunt u mij uitleggen hoe dat zit?

Gr W

Erik van Munster reageerde op donderdag 11 mei 2017 om 20:30
Klopt, de elektronen bewegen van de -pool van de batterij naar de +pool van de batterij. In de diode dus van B naar A.

Het symbool van een diode is een driehoekje wijst in altijd de stroomrichting (I) en dus tegen de richting van de elektronen in. (Stroomrichting en de bewegingsrichting van elektronen zijn altijd tegengesteld aan elkaar omdat elektronen negatief geladen zijn)

Op donderdag 11 mei 2017 om 20:34 is de volgende reactie gegeven
Duidelijk, dankuwel.


Erik van Munster vroeg op dinsdag 14 mrt 2017 om 17:43
Bij vraag 1 gebruiken ze in het correctievoorschrift de wet van Ohm. Maar een LED is geen Ohmse weerstand. Toch? Je mag dan toch niet de wet van Ohm gebruiken?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 14 mrt 2017 om 17:51
Dat klopt, een LED is geen Ohmse weerstand. Dat betekent dat de weerstand van de LED niet constant is. Kun je ook zien omdat de (U,I)-grafiek in Figuur 1 geen rechte lijn is. Maar de wet van Ohm gebruiken ze hier ook niet voor de LED maar voor de weerstand (die wél Ohms is).

Ze bepalen eerst door aflezen van de grafiek bij 0,60 mA de spanning over de LED. De spanning over de weerstand bepalen ze dan met

Uweerstand = Utotaal - ULED

Vervolgens berekenen ze met de wet van Ohm de R van de weerstand.