Basis van elektrische schakelingen en elektromagnetisme
Op een gelijkspanningsbron met een bronspanning van 10 V en een inwendige weerstand van 50 Ω wordt een belastingsweerstand RL aangesloten. Wat is het maximale vermogen dat in de belasting wordt gedissipeerd als RL wordt gevarieerd?
- A2 W
- B1 W
- C0,5 W
Antwoord en toelichting tonen
Antwoord: C. 0,5 W
Het vermogen in de belasting is maximaal als RL gelijk is aan de inwendige weerstand van 50 Ω (stelling van maximale vermogensoverdracht). De stroom is dan 10 V/(50 Ω + 50 Ω) = 0,1 A en het vermogen in de belasting (0,1 A)² × 50 Ω = 0,5 W; men kan ook V²/(4R) = 100/200 = 0,5 W schrijven. De bron levert 10 V × 0,1 A = 1 W, waarvan de helft in de inwendige weerstand verloren gaat, dus het rendement is 50%. In hoogfrequente schakelingen gebruikt men deze voorwaarde via impedantieaanpassing; bij voedingen en energietransport gaat het rendement echter voor en kiest men de belastingsweerstand veel groter dan de inwendige weerstand.
Verder: nog 9 vragen over Basis van elektrische schakelingen en elektromagnetisme