Natuurkunde experimenten voor het onderwijs
Natuurkunde experimenten waarbij het thema weerstand centraal staat.
Over een heel lange ijzerdraad staat spanning. De hoogte van de spanning, de stroom, de dikte van de draad en de materiaalconstante, de soortelijke elektrische weerstand van ijzer, zijn gegeven.
Gegeven:
- Spanningsverschil over de draad: 11,8 V
- Stroom door de draad: 4,1 A
- Materiaal: ijzerdraad, ρ = 0,225·10−6 Ω·m = 0,225·10−3 Ω·mm
- dikte van de draad, d = 0,7 mm
Bereken de lengte van de draad! (Klik op "Lees meer" voor het antwoord!)
Onze slinky is een lange gekrulde ijzeren draad. IJzer geleidt stroom goed, maar niet weerstandsloos. Bij deze demonstratie kijken we naar de weerstand van een ijzerdraad in relatie met zijn lengte. Hier wordt een weerstandsmeter gebruikt, maar je kunt deze demonstratie ook uitvoeren met een voeding en een stroommeter i.c.m. een spanningsmeter. Je zet een spanning van 1 volt over de draad, je meet de stroom door de draad, en met deze twee gegevens samen bepaal je de weerstand.
Meet:
- het spanningsverschil U [in Volt] over de draad en
- de stroom I [in A] door de draad en
bereken daarmee de weerstand R [in Ω] van de draad.
Wat gebeurt er met de weerstand van een ijzerdraad, constantaandraad en gloeilamp als spanning en stroom toenemen? R = U : I, dus als spanning U en stroom I evenredig toenemen, blijft R hetzelfde. Maar, gebeurt dat ook?
Je kunt stoffen verdelen in geleiders en isolatoren. Geleiders laten stroom door, isolatoren laten niet of nauwelijks stroom door.
Ludiek experiment weerstand. Door zijn weerstand is er genoeg potentiaalverschil tussen de pootjes van de LED's om deze op te laten lichten.
Geleidbaarheid van water: kraanwater geleidt stroom helemaal niet zo goed. Wat zout erbij en het geleidt prima!
