Hoe werken weerstanden?

Elektriciteit is een stroom van elektronen. Die elektronen stromen in een stroomkring. De elektriciteit mag niet direct van de minpool van de pluspool stromen, dan krijg je kortsluiting. Daarom moet er een weerstand in een stroomkring zitten. Je krijgt uitleg over de weerstanden in een stroomkring. Je leest over hoe een weerstand werkt. En dat er verschillende soorten weerstanden bestaan.

Hoe werken weerstanden?

• Een weerstand in een stroomkring
  
• Ohm (Ω)
  
• Potmeters
  
• De werking van een potmeter
  
• Lijst met begrippen
  

Een weerstand in een stroomkring

Elektriciteit is een stroom van elektronen. Die elektronen stromen in een stroomkring. De elektriciteit mag niet direct van de minpool van de pluspool stromen, dan krijg je kortsluiting. Daarom moet er een weerstand in een stroomkring zitten. Een weerstand is een onderdeel van de stroomkring dat ervoor zorgt dat de elektrische stroom niet te snel van de minpool naar de pluspool kan stromen. Een weerstand zorg ervoor dat er geen kortsluiting komt, door de elektronen af te remmen.

De gloeidraad van een lampje werkt als een weerstand. Het draadje remt de elektronen af. Daar wordt de draad gloeiend heet van. Maar een gloeidraad is niet speciaal gemaakt om kortsluiting te voorkomen. Een gloeidraad is gemaakt om licht te geven.

Je kunt je de werking van een weerstand voorstellen als je eigen vuist waar je lucht doorheen wilt blazen. Je longen zijn de batterij, je vuist is de weerstand. Houd je gebalde vuist met de zijkant van je wijsvinger tegen je mond. Als je je vuist dichtknijpt, kun je er bijna geen lucht doorheen blazen. Je moet dan lang blazen voor je geen lucht meer in je longen hebt. Er is grote weerstand. Als je je vuist ontspant, kun er veel lucht tegelijk doorheen blazen. Er is dan een kleine weerstand. Je hebt snel al je lucht uitgeblazen.

Een kleine weerstand laat veel elektronen tegelijk door de stroomkring stromen. Een grote weerstand laat weinig elektronen tegelijk door de stroomkring stromen. Een batterij zal bij een kleine weerstand sneller leeg zijn dan bij een grote weerstand.

Ohm (Ω)

Elke weerstand heeft een eigen waarde, een vast aantal ohm. Het symbool voor ohm is Ω.
1000 Ω schrijven we als: 1 kΩ (kilo-ohm).
3400 Ω schrijven we als: 3k4Ω.

Een weerstand geef je in een schakeling aan met de letter R. De grootte van een weerstand geven we aan in ohm (Ω). Een weerstand van 1000 ohm is sterker dan een weerstand van 500 ohm. Hoe groter het aantal ohm, des te sterker is de weerstand. Er kunnen dan maar weinig elektronen tegelijk door de weerstand stromen.

Hoeveel ohm een weerstand heeft, kun je vaak zien aan de gekleurde ringen die op de weerstand geschilderd zijn. De eerste twee gekleurde ringen staan beide voor een getal. De derde ring staat voor een aantal nullen. De vierde ring is goud of zilver. Een zilveren ring betekent dat de weerstand redelijk precies klopt. Een gouden ring betekent dat de weerstand heel precies klopt.
De betekenis van de kleuren staat in onderstaande tabel met kleurcodes voor weerstanden.


Bijvoorbeeld: op een weerstand zie je de ringen rood – paars – oranje – zilver. In de tabel zie je dat rood 2 is, paars is 7 en oranje is 3. Het aantal ohm van deze weerstand is dus: 27.000 ohm. Dit getal is redelijk precies, maar niet heel precies.

Als je een keer een radio, televisie of cd-speler hebt opengeschroefd, weet je dat er meestal heel veel weerstanden in een elektrisch apparaat zitten. Als er meerdere weerstanden in een schakeling zitten, krijgt elke weerstand een eigen nummer bij de R. Dus: R1, R2, R3, enzovoorts.

Potmeters

De weerstanden die we nu hebben besproken, hebben een vaste waarde. Maar soms is het handiger als je de waarde van een weerstand kunt veranderen. Bijvoorbeeld het volume van de radio. Of het licht van een lamp. Of de koude in een koelkast. Om de waarde te kunnen veranderen kan je niet elke keer een andere weerstand in het elektrische apparaat zetten. Hier is een slim onderdeel voor bedacht: de regelbare weerstand. Met een regelbare weerstand kun je de grootte van de stroom zelf veranderen.

Een andere naam voor een regelbare weerstand is een potentiometer. Maar die naam wordt weinig gebruikt. Regelbare weerstanden zijn vooral bekend onder de naam: potmeter.

Een potmeter wordt aangegeven met de letter P. In een schakeling wordt voor een potmeter het symbool van een weerstand met een schuine pijl erdoorheen gebruikt.

De werking van een potmeter

Met een potmeter kun je zelf de grootte van de stroom in een stroomkring regelen.

Belangrijke onderdelen van een potmeter zijn het weerstandsmateriaal en de slede of loper. Het weerstandsmateriaal is het materiaal dat de stroom moet afremmen. Aan de slede zit een draaiknop waarmee je de stand van de slede instelt. De stand van de slede bepaalt hoe groot de weg is die de stroom door het weerstandsmateriaal moet afleggen. Dat gaat als volgt.

Zoals je op de foto ziet heeft een potmeter 3 pootjes. Die noemen we A, B en C. De buitenste zijn willekeurig A of C. De buitenste pootjes (A en C) zitten aan het weerstandsmateriaal. Pootje B zit aan de slede. Als je een potmeter in een stroomkring aansluit, sluit je twee pootjes aan. Pootje B en pootje A of C. We sluiten nu A en B aan. De stroom gaat dan van A naar B, of andersom. Daarbij moet de stroom een stukje door het weerstandsmateriaal. Hoever de stroom door het weerstandsmateriaal moet, hangt af van de stand van de slede. Hoe verder de slede richting pootje C gedraaid wordt, hoe langer de weg die de elektronen door het weerstandsmateriaal moeten afleggen. Hoe langer de weg die de elektronen door het weerstandmateriaal moeten afleggen, hoe groter de weerstand.