Elektrische schakelingen

Bij het decoreren van je kerstboom kan het frustrerend zijn als één doorgebrand lampje ervoor zorgt dat de hele reeks lampjes uitvalt. En dat, terwijl in je auto één doorgebrand lampje meestal geen invloed heeft op de rest. Dit verschil is een perfecte introductie in de wereld van elektrische schakelingen en hoe componenten zoals lampjes, batterijen en schakelaars met elkaar verbonden kunnen zijn. We gaan twee belangrijke soorten schakelingen onderzoeken: serieschakelingen en parallelschakelingen. Ook gaan we kijken hoe stroom- en spanningswetten hierop van toepassing zijn.

Parallel- en serieschakelingen: in een serieschakeling zijn componenten achter elkaar aangesloten. Als één onderdeel uitvalt, zoals bij de kerstboomverlichting, wordt de hele stroomkring onderbroken en stoppen alle lampjes met branden. Parallelschakelingen daarentegen, hebben componenten die naast elkaar zijn geschakeld, zoals de lampjes in een auto. Als één lampje uitvalt, blijven de andere lampjes branden omdat elk component een apart pad heeft voor de stroom om doorheen te lopen.

De stroomwet: deze wet is berust op het feit dat elektrische lading niet kan worden ontstaan of vergaan in een gesloten schakeling. In essentie betekent dit dat de hoeveelheid stroom die een knooppunt binnenkomt, gelijk moet zijn aan de hoeveelheid stroom die het verlaat.

De spanningswet: deze wet geeft aan dat in een serieschakeling de totale spanning van de bron verdeeld wordt over de componenten in de schakeling. De wet is gebaseerd op het principe dat energie, net als lading, niet uit het niets kan ontstaan of kan verdwijnen. Dit betekent dat de totale toegevoerde spanning gelijk is aan de som van de spanningen over elk component in de serie.