Proef 3M 10.2 Opgegeven waarde van weerstand nameten

22 juli

Doel van de proef:

  • leerlingen kunnen proefondervindelijk een weerstandswaarde bepalen.
  • leerlingen rekenen met de wet van Ohm in een practicumsituatie.

Mogelijke didactische werkvorm: groepswerk: elke groep krijgt een weerstand en doet voor die weerstanden de vragen en opdrachten.

Benodigdheden

(uit de lestrolley)

  • spanningskastje
  • snoeren
  • voltmeter
  • ampèremeter
  • schakelaar
  • weerstanden met gegeven waarden ( in de lestrolley zitten weerstanden van 1000, 330, 47 en 27 ohm)

De proef

Leg het volgende probleem aan de leerlingen voor: ik heb hier een weerstand waarop (bijvoorbeeld) staat ‘1000 ohm’. Ik weet dat die waarde niet precies is, hij kan 5% naar boven of naar onderen afwijken.

1e vraag: tussen welke waarden ligt de werkelijke waarde van deze weerstand? [antwoord: 5% van 1000 is 50, dus tussen 950 en 1050 ohm].

Nu moeten jullie nagaan of de opgegeven waarde  van jullie weerstand klopt.

Opdracht 1: ontwerp een schakeling waarmee de weerstandswaarde bepaald kan worden. Neem in ieder geval een schakelaar in de schakeling op.

De stroom in de schakeling mag niet meer dan 10 mA zijn [kies bij weerstanden onder 100 ohm: 100 mA] de , anders kan de weerstand kapot gaan. Je mag ervan uitgaan dat de werkelijke weerstandswaarde tenminste de helft en ten hoogste twee maal de opgegeven waarde is. Bereken de maximale spanning die je over de weerstand mag zetten. [oplossing: de grootste stroom kun je verwachten bij de kleinste weerstand, dus in het geval dat de weerstand de helft van de opgegeven waarde is: 500 ohm. De maximale aan te leggen spanning is dan U = I x R = 0,1 x 500 = 50 V

Opdracht 2: Bouw deze schakeling (spanningsbron uit!) en laat die door de leraar controleren.

Opdracht 3: zet de spanningsbron aan en doe de nodige metingen.

Opdracht 4: berekend de werkelijke waarde van de weerstand en beargumenteer of de opgegeven waarde juist is.

Leswerk