Demonstratie van het rechtlijnige verband tussen weerstand en lengte van een constantaandraad (ohmse weerstand). Hoe langer de constantaandraad, hoe hoger de weerstand.

Niveau

:

Mavo 3/4, Havo 3, VWO 3

Doel

:

Demonstratie van het rechtlijnige verband tussen weerstand en lengte van een constantaandraad (ohmse weerstand)

Nodig

:

  • 1x DC voedingsbron
  • 1x demo-multimeter voor stroom
  • (evt) demo-multimeter voor spanning
  • 2 statieven met klemmen
  • NIEUWE (niet geoxideerde) constantaandraad 0,20 mm of 0,35mm
    • 0,35 mm verdraagt tot ±3A
    • 0,20 mm draad geeft grotere stroomverandering en leidt tot makkelijker uitzetting / doorzakking)
  • 3 meetsnoeren
  • 2 krokodillebekjes
  • lange liniaal

Links

:

 

 

Weerstand-constantaandraad-3Werkwijze:

  • De constantaandraad is in serie geschakeld met een demo-multimeter.
  • Met de krokodillebekjes kun je de lengte van de constantaandraad variëren. Stel eerst een korte afstand in, bijvoorbeeld 10cm.
  • Stel je voedingsbron in op gelijkspanning.
  • Voer de spanning nu zo op dat er een grote stroom ontstaat, bijvoorbeeld 1A. 
  • Stel de schaal van je demo-multimeter in op de maximale stroom (1A). 
  • Verplaats nu je krokodillebek zodat de lengte van de draad groter wordt. Grotere lengte betekent grotere weerstand. En bij een constante spanning, zal de stroom omlaag gaan.

Minder stroom betekent meer weerstand. Maar, je kunt de weerstand ook berekenen met de formule R = U : I.

Meetstaat:

Lengte draad Spanning U Stroom I Weerstand R
10cm 1,843V 1A 1,8Ω
20cm 1,862V 0,56A 3,3Ω
40cm 1,867V 0,3A 6,2Ω
50cm 1,867V 0,24A 7,8Ω

Zoals je kunt zien, geeft bovenstaand resultaat geen exact lineair verband tussen de lengte en de weerstand. Maar het betreft dan ook geen perfecte opstelling met overgangsweerstanden imperfecte apparatuur. Je kunt ook zeggen: hoe korter de draad (hoe kleiner de weerstand), hoe groter de invloed van de overgangsweerstanden. Maar de demo moet afdoende zijn om het lineaire verband aan te tonen.

NB: deze opstelling is tevens geschikt om uitzetting door warmtetoename te demonstreren.