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?

  1. A2 W
  2. B1 W
  3. 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.

Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over Basis van elektrische schakelingen en elektromagnetisme

  1. Een spanningsbron V1 met een bronspanning van 10 V is via een weerstand R1 = 10 Ω verbonden met knooppunt A, een spanningsbron V2 met een bronspanning van 5 V via een weerstand R2 = 10 Ω met hetzelfde knooppunt A, en tussen knooppunt A en massa staat een weerstand R3 = 10 Ω. De minpolen van beide spanningsbronnen zijn met massa verbonden. Hoe groot is de spanning in knooppunt A?
  2. Op een gelijkspanningsbron van 10 V worden twee takken parallel geschakeld: R1 = 1 kΩ in serie met R2 = 1 kΩ, en R3 = 1 kΩ in serie met R4 = 1,5 kΩ (R1 en R3 aan de pluspool). Hoe groot is de spanning tussen het verbindingspunt van R1 en R2 en het verbindingspunt van R3 en R4? (De stroom door de meting wordt verwaarloosd.)
  3. Hoe verandert de weerstand van een draad met een cirkelvormige doorsnede, van hetzelfde materiaal en met dezelfde lengte, als de diameter wordt verdubbeld? (Dezelfde temperatuur.)
  4. Welke waarde ligt het dichtst bij de grootte van de reactantie van een condensator van 1 µF bij een frequentie van 1 kHz?
  5. Hoe groot is de impedantie van een schakeling met een weerstand R = 30 Ω in serie met een spoel met reactantie XL = 40 Ω? (De weerstand van de spoel wordt verwaarloosd.)