Serieschakeling

Prioriteit: 🔴 Hoog

In 6 van de 8 onderzochte examenjaren, als tekenvraag (componenten en meters in serie) of als rekenvraag met een voorschakelweerstand of spanningsdeling.

Wat moet je kunnen?

• De vervangingsweerstand berekenen.
• Met spanningsdeling de spanning over een component bepalen.
• Een voorschakelweerstand berekenen (bijvoorbeeld voor LED’s).
• Componenten en een stroommeter correct in serie tekenen.

De kern

$I_{\text{tot}}=I_1=I_2{U}_{\text{tot}}=U_1+U_2{R}_{\text{tot}}=R_1+R_2$

• Spanningsdeling: $\frac{U_1}{U_2}=\frac{R_1}{R_2}$. De grootste weerstand krijgt de grootste spanning.
• $n$ gelijke componenten in serie: $R_{\text{tot}}=n\cdot R$ en elk krijgt $\frac{1}{n}$ van de spanning.
• Voorschakelweerstand: $R=\frac{U_{\text{bron}}-U_{\text{component}}}{I}$.
• Gaat één component kapot (onderbroken), dan stopt de stroom in de hele kring.
• Combinaties met parallelle delen: zie Parallelschakeling.

Zo wordt het gevraagd

• Weerstand $R$ berekenen zodat drie LED’s in serie de gewenste stroomsterkte krijgen (2022-3 vraag 3, 4p).
• 24 elektromagneten in serie: $R_{\text{totaal}}=24\times R$ (2018-2 vraag 3).
• Spanningsbron, stroommeter en kleirol in serie tekenen (2023-2 vraag 20).
• Verband $U_{R3}=2U_{R1}$ tussen de spanningen over gelijke weerstanden afleiden (2026-1 vraag 9).

Uitgewerkt voorbeeld

Voorschakelweerstand voor LED's (examenstijl, vergelijk 2022-3 vraag 3)

Drie LED’s van elk 2,0 V staan in serie met een weerstand op 9,0 V. De stroom moet 20 mA zijn.

1. Spanning over de LED’s: $3\times 2,0=6,0$ V
2. Over de weerstand: $9,0-6,0=3,0$ V
3. $R=\frac{3,0}{0,020}=$ $1,5\cdot 10^2\Omega$

Zonnecellen in serie (examenstijl, vergelijk 2021-1 vraag 22)

24 cellen van elk 0,50 V in serie. $U_{\text{paneel}}=24\times 0,50=$ 12 V; de stroom is die van één cel.

Valkuilen

• De bronspanning gebruiken voor één component.
• mA niet omrekenen naar A.
• Een stroommeter parallel tekenen.
• Denken dat de stroom “opraakt” na de eerste component.

Test jezelf

$R_1=1,0$ kΩ en $R_2=2,0$ kΩ in serie op 12 V. Hoe groot is $U_1$?

$U_1=\frac{1}{3}\times 12=4,0$ V.

Een lampje in een serieschakeling gaat stuk. Wat gebeurt er met de andere lampjes?

Die gaan ook uit: de kring is onderbroken.

Examenvragen om te oefenen

Doe deze vragen uit echte examens

• 2022 tijdvak 3, vraag 1 en 3: LED-schakeling tekenen en $R$ berekenen (3p + 4p)
• 2021 tijdvak 1, vraag 22: zonnepanelen in serie (5p)
• 2018 tijdvak 2, vraag 3: elektromagneten in serie (5p)
• 2025 tijdvak 2, vraag 2–4: lampjes in serie met een parallelweerstand (4p + 2p + 4p)

Alle vindplaatsen

Aangetroffen in 6 van de 8 onderzochte examenjaren (2018-2026, 2020: geen examen gehouden) — 75%.

• 2026 tijdvak 1: vraag 9
• 2025 tijdvak 2: vraag 2, 3, 4
• 2023 tijdvak 2: vraag 20
• 2022 tijdvak 3: vraag 1, 3
• 2021 tijdvak 1: vraag 22
• 2018 tijdvak 2: vraag 3

---

Ondersteunende onderwerpen

• Wet van Ohm

Onderwerpen die dit ondersteunt

• (geen)