ρ is de soortelijke weerstand. In BINAS tabel 8 vinden we voor koper ρ = 17·10-9 Ωm. A is de oppervlakte van de dwarsdoorsnede van de draad. Oppervlakte van een schijf is πr2. De straal is de helft van de diameter van de draad. Oppervlakte is dan π·(0,25·10-3)2 = 1,9635·10-7 m2. De lengte van de draad is 0,80 m. Invullen in de formule geeft een weerstand van 0,069264 Ω. Met de wet van Ohm bereken we de stroom door de draad: I = U/R = 0,5 V / 0,069264 Ω = 7,2187 A. Afgerond is dit 7,2 A. Wouters berekening klopt dus.
Opgave b
Als er bij een spanning van 0,50 V een stroom loopt van 3,8 A betekent dit dat de weerstand van de draad 0,13158 Ω is (R = U/I). Omschrijven van de formule bij vraag a geeft voor de lengte L
L = R·A / ρ
Invullen van R=0,13158 Ω, A=1,9635·10-7 m2 en ρ=17·10-9 Ωm geeft L = 1,5197 m. Dit zou betekenen dat de draad van 80 cm bijna twee keer zo lang zou moeten zijn geworden om het verschil in weerstand te kunnen verklaren. Wouter zag de draad maar een klein stukje inzakken dus een lengteverandering is geen verklaring voor de toegenomen weerstand.
Opgave c
De weerstand van een draad is niet alleen afhankelijk van het materiaal, de diameter en de lengte maar ook van de temperatuur. Voor de meeste materialen, inclusief koper, geldt dat hoe heter de draad is hoe hoger de weerstand. De gegeven soortelijke weerstanden in BINAS gelden alleen bij kamertemperatuur (bovenaan de kolom van de soortelijke weerstand staat dat deze waarden gelden voor 293 K = 20 °C). Als er stroom door de draad loopt warmt de draad zoveel op dat hij roodgloeiend wordt. De weerstand gaat hierdoor ook omhoog en hierdoor is de stroom een stuk lager dan verwacht.
Vraag over opgave "Draadweerstand"?
Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers
Sorry
: (
Als je een vraag wil stellen moet je eerst inloggen.
Eerder gestelde vragen | Draadweerstand
Op maandag 29 jun 2020 om 17:07 is de volgende vraag gesteld Beste Erik,
Wat gebeurt er met de spanning, wanneer de temperatuur van de draad stijgt?
alvast bedankt!
Erik van Munster reageerde op maandag 29 jun 2020 om 17:50 In deze opgave zit de draad direct aangesloten op een spanningsbron. De spanning die je hiermee op de draad zet stel je zelf in op de spanningsbron. In deze opgave wordt de spanning op 0,50 V ingesteld.
De spanning blijft dus gewoon 0,50 V . Dat de weerstand van de draad verandert als de temperatuur stijgt maakt verder niks uit voor de spanning.
Op zaterdag 23 jun 2018 om 09:05 is de volgende vraag gesteld Hallo Erik,
Ik had een vraag over vraag b. Want een draad kan toch niet zomaar langer worden zonder dat de draad ook dunner wordt en dus de diameter (en oppervlak A) van de draad af zal nemen? Dat zou dan toch nog een factor zijn die bijdraagt aan een hogere weerstand..?
Erik van Munster reageerde op zaterdag 23 jun 2018 om 10:19 Als je iets uitrekt door er aan te trekken wordt het inderdaad dunner. Zoals bv bij een elastiek wat je uitrekt. Dit komt omdat het volume gelijk blijft en dat als de lengte toeneemt de dikte dus moet afnemen.
Maar hier gebeurt wat anders: de draad zet namelijk uit door de warmte. Het volume van de draad neemt toe en de lengtoename betekent dus niet dat de dikte hierdoor afneemt.
Op zaterdag 23 jun 2018 om 10:40 is de volgende reactie gegeven Maar het volume kan toch niet zomaar toenemen? Als je 1 kg draad hebt kan het toch niet opeens 1,5 kg worden?
