door Anton_v_U » vr 19 jul 2013, 13:16
Laten we het stap voor stap benaderen. Energie is niet het begrip waar het om draait. Het gaat om het verband tussen spanning, stroom en frequentie.
Wat je absoluut eerst moet begrijpen: Je weet wat er gebeurt met de spanning over een condensator als er een stroom doorheen loopt: de condensator laadt op of ontlaadt. En je weet wat een wisselstroom is: een stroom die met een bepaalde frequentie omkeert (van richting verandert). Je kunt je dus voorstellen dat een wisselstroom een condensator beurtelings oplaadt en ontlaadt waarbij de polariteit van de spanning steeds wisselt. De spanning over de condensator is dan dus een wisselspanning met dezelfde frequentie.
Door een condensator loopt een wisselstroom, de stroom als functie van de tijd verloopt als een sinus.
(1) Wat gebeurt er met de spanning over de condensator in de periode dat de stroom positief is (de positieve bult van de sinus) en wat gebeurt er met de spanning over de condensator in de periode dat de stroom negatief is.
We verdubbelen de frequentie van de wisselstroom. De amplitude van de stroom blijft hetzelfde.
(2) Wat kun je zeggen over de grootte van het spanningsverschil over de condensator tijdens de positieve en negatieve periode van de stroom als je dat spanningsverschil vergelijkt met het spanningsverschil dat je in (1) waarneemt?
(3) De conclusie is: bij een hogere frequentie van de wisselstroom en bij gelijke amplitude van de stroom is de amplitude van de spanning groter/gelijk/kleiner.
We draaien het nu om. We zetten een wisselspanning over de condensator. De conclusie (3) kun je ook formuleren:
(4) Bij een hogere frequentie en een gelijke spanning wordt de stroom door de condensator groter/gelijk/kleiner.
De conclusie (4) kunnen we ook herformuleren als:
(5) Bij een hogere frequentie geleidt een condensator de stroom gemakkelijker/net zo gemakkelijk/moeilijker.
opm. Gemakkelijk geleiden kun je ook formuleren als: er is een kleine spanning nodig om een grote stroom te laten lopen.
We hebben het gehad over een verdubbeling van de frequentie.
(6) Als de frequentie vele malen hoger wordt zodat er nauwelijks meer spanningsverschil is tijdens het opladen en ontladen van de condensator, kan er dan een heel grote of een heel kleine (wissel)stroom door de condensator lopen als je de spanning laat toenemen?
Beschouw een condensator en een weerstand in serie. Zet er een wisselspanning op. We hebben gezien dat er bij een hogere frequentie een (kleinere/grotere) spanning over de condensator staat. Denk na over het volgende:
7a) Bij een zeer hoge frequentie geleidt de condensator (beter/slechter) dus vrijwel alle spanning staat over de (condensator/weerstand). Dat betekent dat in het geluidssignaal - de spanning - die je over de condensator meet, de hoge frequenties worden (tegengehouden/doorgelaten). De spanningsdeler van weerstand en condensator, gedraagt zich dus als (hoogdoorlaatfilter/laagdoorlaatfilter) als je kijkt naar de spanning over de condensator.
opm. een hoogdoorlaatfilter laat signalen met een hoge frequentie door. Omdat in een geluidssignaal hoge en lage frequenties voorkomen, worden de lage frequenties tegengehouden en de hoge frequenties doorgelaten waardoor de klankkleur verandert.
7b) Formuleer een analoge redenering voor de spanning over de weerstand bij zeer lage frequenties.
8) Leg uit dat de condensator een kortsluiting is voor zeer hoge frequenties en een open circuit voor zeer lage frequenties.
Laten we het stap voor stap benaderen. Energie is niet het begrip waar het om draait. Het gaat om het verband tussen spanning, stroom en frequentie.
Wat je absoluut eerst moet begrijpen: Je weet wat er gebeurt met de spanning over een condensator als er een stroom doorheen loopt: de condensator laadt op of ontlaadt. En je weet wat een wisselstroom is: een stroom die met een bepaalde frequentie omkeert (van richting verandert). Je kunt je dus voorstellen dat een wisselstroom een condensator beurtelings oplaadt en ontlaadt waarbij de polariteit van de spanning steeds wisselt. De spanning over de condensator is dan dus een wisselspanning met dezelfde frequentie.
Door een condensator loopt een wisselstroom, de stroom als functie van de tijd verloopt als een sinus.
(1) Wat gebeurt er met de spanning over de condensator in de periode dat de stroom positief is (de positieve bult van de sinus) en wat gebeurt er met de spanning over de condensator in de periode dat de stroom negatief is.
We verdubbelen de frequentie van de wisselstroom. De amplitude van de stroom blijft hetzelfde.
(2) Wat kun je zeggen over de grootte van het spanningsverschil over de condensator tijdens de positieve en negatieve periode van de stroom als je dat spanningsverschil vergelijkt met het spanningsverschil dat je in (1) waarneemt?
(3) De conclusie is: bij een hogere frequentie van de wisselstroom en bij gelijke amplitude van de stroom is de amplitude van de spanning groter/gelijk/kleiner.
We draaien het nu om. We zetten een wisselspanning over de condensator. De conclusie (3) kun je ook formuleren:
(4) Bij een hogere frequentie en een gelijke spanning wordt de stroom door de condensator groter/gelijk/kleiner.
De conclusie (4) kunnen we ook herformuleren als:
(5) Bij een hogere frequentie geleidt een condensator de stroom gemakkelijker/net zo gemakkelijk/moeilijker.
opm. Gemakkelijk geleiden kun je ook formuleren als: er is een kleine spanning nodig om een grote stroom te laten lopen.
We hebben het gehad over een verdubbeling van de frequentie.
(6) Als de frequentie vele malen hoger wordt zodat er nauwelijks meer spanningsverschil is tijdens het opladen en ontladen van de condensator, kan er dan een heel grote of een heel kleine (wissel)stroom door de condensator lopen als je de spanning laat toenemen?
Beschouw een condensator en een weerstand in serie. Zet er een wisselspanning op. We hebben gezien dat er bij een hogere frequentie een (kleinere/grotere) spanning over de condensator staat. Denk na over het volgende:
7a) Bij een zeer hoge frequentie geleidt de condensator (beter/slechter) dus vrijwel alle spanning staat over de (condensator/weerstand). Dat betekent dat in het geluidssignaal - de spanning - die je over de condensator meet, de hoge frequenties worden (tegengehouden/doorgelaten). De spanningsdeler van weerstand en condensator, gedraagt zich dus als (hoogdoorlaatfilter/laagdoorlaatfilter) als je kijkt naar de spanning over de condensator.
opm. een hoogdoorlaatfilter laat signalen met een hoge frequentie door. Omdat in een geluidssignaal hoge en lage frequenties voorkomen, worden de lage frequenties tegengehouden en de hoge frequenties doorgelaten waardoor de klankkleur verandert.
7b) Formuleer een analoge redenering voor de spanning over de weerstand bij zeer lage frequenties.
8) Leg uit dat de condensator een kortsluiting is voor zeer hoge frequenties en een open circuit voor zeer lage frequenties.
