Plaats uw reactie

Bij vraag 3 is zelfs te verdedigen dat de stroom door de weerstanden R1 en R2 gelijk is, want er staat niets gegeven over de weerstand van de motor. Als deze 0 is, dan is de spanning over de motor ook 0 Volt, en dus is de potentiaal op B nog steeds gelijk aan de potentiaal op C De stroom door de weerstanden R1 en R2 is nog steeds gelijk.  De spanning BD en CD zullen beide even veel stijgen, maar zijn nog steeds gelijk. Door de toegenomen weerstand LDR2 is stroomsterkte door LDR2 in ieder geval kleiner dan I_LDR1. Er is dan een netto stroom van C naar B.

Een soortgelijke redenatie kan gebruikt worden bij opgave 3. Als de weerstand van LDR2 door het verminderde licht groter is dan die van LDR1 zou de stroom voor een deel dus vanaf C verder gaan via B en de LDR1. Hier geef ik nu alleen de eerste punt voor, maar ik twijfel of dat juist is. 

Ik geef ook alleen het eerste punt. Volgens mij kunnen leerlingen alleen 3 punten halen als ze benoemen dat het spanningsverlies over R2 kleiner is geworden  waardoor de spanning in punt C hoger is dan in punt B, dan een conclusie. Veel leerlingen hebben het over 'weg van de minste weerstand', maar ik denk dat leerlingen denken dat daarbij I1 = I2.

Ik vind het overigens geen VWO antwoord, omdat er ook veel misconcepten zijn over 'weg van de minste weerstand'.

Ik heb tot nog toe ook alleen het eerste bolletje gegeven als ze de spanningen niet vergelijken, maar ik twijfel wel.

Als de weerstand van LDR2 hoger wordt zal de stroom, dan zal de stroom verminderd door LDR2 lopen en dus van C naar D gaan. Dit is niet onjuist volgens mij.

Ik denk dat velen van ons stroom en spanning uitgelegd hebben middels een analogie en dan krijg je dit soort antwoorden.

Ik geef ook één punt voor redenaties zonder spanning, maar ik wilde slechts aantonen dat er wel degelijk een situatie is waarbij je een juiste redenatie kan geven waarbij de stromen van A naar B en van A naar C gelijk zijn.

Een redenering op basis van R_motor = 0 is een (zeer) speciaal geval. Je mag dat i.h.a. niet generaliseren, neemt impliciet aan dat I_AB = I_AC, daarom kennelijk slechts 1 pt, ondanks de juiste conclusie.
Hetzelfde geldt voor rekenen met R_motor = oneindig. Je krijgt dan weer twee takken met U_BD < U_CD, zodat U_CB > 0 en een juiste conclusie. Ook hier slechts 1 pt dus(?).

In som 3 is een redenering moeilijk te geven. Het antwoordmodel is in ieder geval in beide opties fout. De spanning over LDR1 verandert namelijk ook door de grotere stroom, daardoor wordt I1 weer kleiner enz. Alles verandert afhankelijk van de weerstand van de motor en LDR2

Voorbeeld met LDR2 250 Ohm:

Bij motor R=0 loopt er wel stroom 16mA naar tak 1 maar er is geen spanningsverschil BD=CD=5,55V

Bij motor R= 20 Ohm loopt er 13mA naar tak 1, U LDR1=5,4 V en U LDR2=5,7 V, Pmotor=0,03W

Bij motor R= heel groot loopt er geen stroom, U LDR1= 5 V, U LDR2=6,25 V

De vraag is hoe een leerling dat moet uitleggen/beredeneren als de manier van het antwoordmodel vervalt- even fout als dat I1 en I2 gelijk blijven

Ook hier hebben wij te maken met voorbeelden van antwoorden.
Het tweede voorbeeld gebruikt de spanningswet van Kirchhof waarbij de stroom van C naar B het gevolg is.
Daarbij zou ik ook wel willen opmerken dat ook hierin het veranderen van de stromen (in dit geval door LDR1 en LDR2) niet wordt besproken en impliciet wordt aangenomen dat deze zo weinig of niet veranderen dat U(LDR2)>U(LDR1).

Gebruik van de stroomwet van Kirchhof op punt C levert direct op dat er nu (bij oorspronkelijke spanningen) minder stroom uit- dan ingaat.
Oplossingen: meer stroom weg van C->B (1), meer stroom weg door LDR2 (2), minder stroom binnen door R2 (3).
(Dit bereik je door de potentiaal van punt C te verhogen, ofwel U_LDR2 moet omhoog, U2 moet omlaag)
Dat er vervolgens nog meer gevolgen zijn (U_LDR1 gaat ook omhoog!!) maakt het probleem natuurlijk wel heel ingewikkeld, en dat we dat niet van de lln kunnen vragen lijkt mij evident.

Sorry, natuurlijk ook mijn mening erover:
Als ik kijk naar de geest en impliciete aannames in met name het 2e antwoordmodel, heeft de leerling die (impliciet) de stroomwet gebruikt en zo komt tot een stroom van C naar B de vraag volledig beantwoord.  

Het lijkt me dat het enige zinnige antwoord voor de leerling is: er loopt meer stroom door een weg met minder weerstand, en dus van C naar B, dat is ook de inschatting die ik maak voor ik ga rekenen. Overigens was het motorvermogen in mijn voorbeeld 0,003W, niet veel voor Tammo en Jelle. Vroeger zouden ze meer succesvol zijn geweest met een comparator op het systeembord.