Parallel schakelingen

Voordat ik begin met de uitleg over de parallel schakelingen is het belangrijk dat je de volgende stukken onder de knie hebt:

In de praktijk worden vrijwel alle componenten parallel aangesloten. Het voordeel van een installatie parallel aansluiten is namelijk dat de spanning overal gelijk is. Mocht er een component defect zijn in de installatie, dan blijft de rest van de installatie nog gewoon werken.

Spanning, stroom & weerstand in een serie schakeling

In een parallel schakeling werken de stromen & spanningen net iets anders dan in een serie schakeling.

Spanning:
De spanning in een parallel schakeling is overal hetzelfde.

Stroom:
De stroom in een parallel schakeling kan je bij elkaar optellen en is nooit meer dan de maximale stroom.

Weerstand:
De weerstanden in een parallel schakeling kan je niet zomaar bij elkaar optellen.

Een goede vuistregel is dat de totale weerstand altijd kleiner is dan de kleinste weerstand.

Rekenvoorbeeld 1:
In dit voorbeeld ga ik vertellen hoe je de totale weerstand kunt berekenen.

De formule om de totale weerstand uit te rekenen is anders dan bij de serie schakeling.
Je telt de weerstanden namelijk als breuken bij elkaar op. In de formule ziet dat er dan als volgt uit:

De uitkomst van deze som is eigenlijk 0,16.  Om hier een weerstand waarde uit te halen zal je de 0,16 moeten delen. Dit doe je door hem weer als breuk te behandelen.
Zodra je dit in je rekenmachine typt krijg je de volgende uitkomst:
1/0,16 = 6,25Ω
De totale weerstand is dan ook 6,25Ω.
Dit is kleiner dan de kleinste weerstand. 

Rekenvoorbeeld 2:
In dit voorbeeld ga ik op verschillende manieren laten zien hoe je tot een oplossing kunt komen.

 

Benodigd: U1, U2, U3, I1, I2, I3, It, Rt

Een regel in een parallel schakeling is dat de spanning overal hetzelfde is. Voor het berekenen van de U1, U2 & U3 kan je dus de volgende formule gebruiken:
Ut = U1 = U2 = U3 = 50V 
Oftewel, Ut, U1, U2 & U3 zijn allemaal 50V

Voor de I1, I2 & I3 kan je 3x dezelfde formule onder elkaar schrijven:
        U        50V 
I1 = R1 =   10Ω = 5A

        U        50V 
I2 = R2 =  20Ω = 2,5A

        U        50V 
I3 = R3 =  40Ω = 1,25A

Om de totale stroom uit te rekenen mag je alle stromen bij elkaar optellen:
It = I1 + I2 + I3 = 5A + 2,5A + 1,25A = 8,75A

De totale weerstand kan je nu op 2 manieren uitrekenen:

Manier 1:
        U        50V 
Rt = It =  8,75A = 5,7Ω

Manier 2:

Ook in deze berekening blijkt weer dat de totale weerstand kleiner is dan de kleinste weerstand.

Maar waarom is dat zo?

Hiervoor gaan we even terug naar één van de eerste regels in de elektrotechniek: Kleine weerstand = grote stroom.

In een parallel schakeling tel je alle stromen bij elkaar waardoor de totale stroom erg hoog is. En omdat deze stroom zo hoog is, wordt de weerstand dus laag.

Opgaven Parallel schakelingen

1. 
Welke regel is juist in een parallel schakeling?
2. 
Bereken de vervangingsweerstand (Rt):
3. 
Hoe bereken je de totale spanning (Ut) in een parallel schakeling?
4. 
Bereken de volgende stromen: I1, I2 & It
5. 
Bereken de vervangingsweerstand (Rt):