Serie- en parallelschakelingen

Serie- en parallelschakelingen

Verberg docent
Afspelen
Geluid uitzetten
Afspeelsnelheid
00:00 / 17:02
Ondertiteling/CC
Instellingen
Volledig scherm
Oefenen
Begrippen (10)Leer de bijbehorende begrippen
Samenvatting

Leerdoelen

Je kunt uitleggen welke verschillende spanningsbronnen er zijn en hoe je elektrische energie kunt opslaan.

Je kunt uitleggen wat serieschakelingen en parallelschakelingen zijn.

Je kunt de verschillen tussen serie- en parallelschakelingen benoemen als je kijkt naar spanning, stroomsterkte en weerstand.

Spanningsbronnen

Spanningsbronnen kunnen worden onderverdeeld in gelijkspanningsbronnen en wisselspanningsbronnen. Voorbeelden van gelijkspanningsbronnen zijn batterijen, accu's en zonnecellen. Wisselspanningsbronnen zijn onder andere de dynamo op je fiets en de stopcontactspanning in huis.

Bij gelijkspanningsbronnen lopen de elektronen altijd dezelfde kant op. Dit komt doordat de pluspool en minpool vaststaan. Hieronder wordt de gelijkspanning in een spanning-tijddiagram afgebeeld.

Spanning-tijddiagram bij gelijkspanning.
Spanning-tijddiagram bij gelijkspanning.

Bij wisselspanning is een van de polen 0 V en de andere is afwisselend plus en min. Dit betekent dus ook dat de elektronen continu van richting veranderen. In een spanning-tijddiagram ziet dat er als volgt uit:

Spanning-tijddiagram bij wisselspanning.
Spanning-tijddiagram bij wisselspanning.

Elektrische energie opslaan

Elektrische energie kan worden opgeslagen in bijvoorbeeld batterijen, accu's en waterstofcellen. Daarnaast helpt de natuur ons door energie in fossiele brandstoffen zoals olie, kolen en gas op te slaan via fotosynthese. De energiedichtheid is het aantal joule energie dat per kilogram energiebron is opgeslagen. De energiedichtheid is het grootst bij kernenergie, terwijl accu's juist een hele lage energiedichtheid hebben.

Waterstofcel

Een waterstofcel is een batterij gevuld met waterstof (H_2), dit reageert bij de negatieve pool (de anode). Zuurstof (O_2) uit de lucht reageert bij de positieve pool (kathode). De cel levert dan spanning tussen de anode en kathode en produceert water (H_2O). Om de waterstofcel duurzaam te maken moet er sprake zijn van elektrolyse van water voor het opwekken van waterstof. Verder moeten er duurzame bronnen gebruikt worden voor de elektrische energie die nodig is voor de elektrolyse.

Waterstofcel
Waterstofcel

Stroomsterkte en spanning

Stroomsterkte (I) wordt gemeten in ampère (A) en geeft de hoeveelheid elektronen aan die per tijdseenheid voorbijkomen. Dit wordt gemeten met een ampèremeter die in serie is geschakeld en een zeer kleine weerstand heeft. De eenheid ampère (A) is gelijk aan één coulomb per seconde (C/s), wat leidt tot de formuleI=\frac{\Delta Q}{t}.

Ampèremeter in een serieschakeling.
Ampèremeter in een serieschakeling.

Spanning (U) wordt gemeten in volt (V) en is de hoeveelheid elektrische energie per elektron. Dit meten we met een voltmeter, die parallel wordt geschakeld en een zeer grote weerstand heeft.

Voltmeter in een parallelschakeling.
Voltmeter in een parallelschakeling.

Serie- en parallelschakelingen

Serieschakelingen

In een serieschakeling zijn elektrische apparaten achter elkaar geschakeld. Dit betekent dat de stroom door alle apparaten dezelfde is (I_{bron}=I_1=I_2=I_3=I_{tot}) en dat de totale spanning de som is van de spanningen over elk apparaat (U_{bron}=U_1+U_2+U_3=U_{tot}).

Belangrijk is dat als één apparaat in een serieschakeling uitvalt, alle apparaten uitgaan omdat de stroomkring is onderbroken.

Een serieschakeling
Een serieschakeling

Ook spanningsbronnen kunnen in serie worden geschakeld. Je mag de spanning dan optellen. Zie bijvoorbeeld de afbeelding hieronder. Elke spanningsbron levert los2{,}5\;V. De spanning tussen A en B is3\cdot2{,}5=7{,}5\;V, en in het totale systeem is A de minpool en B de pluspool.

In het tweede voorbeeld is de middelste spanningsbron omgedraaid, hierdoor wordt de spanning van de omgedraaide bron van het totaal afgetrokken (2\cdot2{,}5-2{,}5=2{,}5\;V). De spanning tussen E en F is dan0\;V, en de spanning tussen C en D is dus2{,}5\;V. C is de minpool en D de pluspool.

Afbeelding

Parallelschakelingen

In een parallelschakeling zijn apparaten naast elkaar geschakeld, zoals verschillende klassen op school. De stroom verdeelt zich over de apparaten (I_{bron}=I_1+I_2+I_3=I_{tot}), maar de spanning over elk apparaat is hetzelfde als de bronspanning (U_{bron}=U_1=U_2=U_3=U_{tot}).

Een groot voordeel van parallelschakelingen is dat als één apparaat uitvalt, de andere apparaten blijven werken.

Een parallelschakeling
Een parallelschakeling

Gemengde schakeling

Een gemengde schakeling is een combinatie van serie- en parallelschakelingen. Om de totale spanning, stroomsterkte of weerstand te berekenen, pas je de regels voor serie- en parallelschakelingen stapsgewijs toe op de verschillende onderdelen van de schakeling.

Weerstand in schakelingen

Weerstand (R) meet je met een multimeter of bereken je met de wet van Ohm:R=\frac{U}{I}.

In een serieschakeling geldt:R_{totaal}=R_1+R_2+R_3.

In een parallelschakeling vermindert de totale weerstand:\frac{1}{R_{totaal}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\frac{1}{R_3}.

Hoe meer apparaten je parallel aansluit, hoe lager de totale weerstand wordt.

Veelgestelde vragen
Bekijk ook

Voor elk vak alles wat je nodig hebt

Vind uitleg, oefeningen en oefentoetsen voor elk vak dat je volgt. Zo heb je school op een rijtje en meer vrijheid voor andere dingen.

JuliaLeerling
Trustpilot
Ik vind JoJoschool echt heel fijn en het heeft mij dit schooljaar erg geholpen. Ik vind de uitleg filmpjes heel duidelijk en ze helpen je de stof beter te begrijpen. Ook kun je goed oefenen met de woordenlijsten voor taalvakken, waardoor het stampen een stuk makkelijker wordt. Zeker een aanrader!
Roemer O.Leerling
Trustpilot
Heel handige uitleg filmpjes met opdrachten die ook echt horen bij dat onderwerp. Echt handig voor bij het leren van toetsen!
TeddyLeerling
Google
Extreem goede school, duidelijke uitleg, behulpzame en geduldige docenten. Zeker een aanrader van een H4 leerling!
Lourdes S.Leerling
Trustpilot
Jojoschool heeft mij onwijs goed geholpen. Het heeft een goede chatbot die je helpt bij alles, waardoor je 24/7 een "docent" bij je hebt. Ook kan je met oude examens oefenen en veel oefenopdrachten maken onder uitleg videos waardoor je de stof nog beter begrijpt.
MaramLeerling
Google
ik gebruik het om te leren en het helpt oprecht je zult altijd wel onderwerpen vinden waar je naar opzoek bent met uitleg filmpjes en opdrachten waarmee je de antwoorden erbij krijgt zodat je kunt kijken wat je fout hebt gemaakt en waarom, ook handige ai bot die je vragen kunt stellen
SallyLeerling
Trustpilot
Ik vond het heel fijn om te gebruiken, vooral voor de vakken bio en Nask. Door de uitleg (filmpjes) ben ik een heel eind gekomen. Ik vond het heel duidelijk en kon overal makkelijk bij komen. Volgend jaar zeker ga ik het zeker weer gebruiken,en door dit allemaal geef ik het ook 5 sterren!
LianneLeerling
Google
Jojoschool heeft me echt door mijn examenperiode heen geholpen toen ik het niet meer zag zitten. Als ik geen overzicht meer had, gaf jojoschool mij die weer terug. Door alle duidelijke filmpjes en oefeningen ben ik nu met vlag en wimpel geslaagd!
Saathiya S.Leerling
Trustpilot
Mijn ervaring met JoJo School is heel goed. Ik heb veel geleerd en voelde me altijd goed geholpen. Met Jojo school kan je makkelijk leren en als ik het niet begreep was er altijd duidelijke uitleg om mij te helpen. Daarnaast is de sfeer prettig en motiverend. Ik raad JoJo School zeker aan!
Noella W.Leerling
Google
heeft me heel erg geholpen met voorbereiden voor me eindexamens!
Emma B.Leerling
Trustpilot
Ik ben super tevreden! JoJoschool heeft me super goed geholpen met mijn toetsen en huiswerk! Aanrader!
EvaLeerling
Trustpilot
Mijn school heeft jojoschool aangeschaft voor de hele school en ik ben zeer tevreden. Ik kan al mijn boeken er vinden die ik bijvoorbeeld bij StudyGo niet kan vinden. Ik gebruik het nu voor een half jaar en het werk super goed en voor de vakken waar ik eerst een 6 haalde haal ik nu een 8! Vooral de oefen opdrachten en filmpjes helpen mij super veel en ben er erg tevreden over en ga het zeker blijven gebruiken! (Havo 4)
Lucas L.Leerling
Google
heel handig, vooral voor de middelbare school
LotteLeerling
Trustpilot
het werkt heel goed en helpt je ook echt om het te begrijpen
Ela T.Leerling
Google
Goed
Julian Z.Leerling
Trustpilot
Heel goed om te gebruiken voor school mijn cijfers gingen omhoog.
Jason T.Leerling
Google
Echt goede website om te leren, die tamara kocken kan niet uitleggen tho
Nubia P.Leerling
Trustpilot
Het is een goede website om te leren voor toetsen ze hebben goede uitleg video’s en bijna elk boek
Cira J.J.Leerling
Google
Jojo school heeft mij veel ondersteuning gegeven tijdens de examenperiode en is één van de beste hulpmiddelen geweest
Julia H.Leerling
Trustpilot
Ideale website om op te leren voor je toetsen! Er zijn woordenlijsten, uitleg videos, (ai) tutor’s en als er toch iets mis is is het heel makkelijk om contact op te nemen en krijg je bijna meteen hulp. 5/5 website!
KyraLeerling
Google
Jojo schools aas echt heel handig, heb waarschijnlijk echt niet mijn examens kunnen slagen zonder!!
leerlingen gebruiken JoJoschool
85.000
leert beter
94%
heeft meer zelfvertrouwen
86%
haalt hogere cijfers
90%

Leer jezelf vrij

School gefixt, hoofd weer vrij.

Leer op jouw niveau, in jouw tempo en voor jouw doel. JoJoschool helpt je precies met wat jij nog nodig hebt. Zodat je verder komt, meer vertrouwen krijgt en daarna ook gewoon weer tijd hebt voor leuke dingen.