edubun
Nederlands

Serieschakelingen

Twee lampjes van 12 Ω in serie op een batterij van 6 V krijgen elk 3 V, en door elk loopt 0.25 A. Elk lampje brandt met een kwart van het vermogen dat één lampje alleen zou hebben.

Eén stroompad

Een serieschakeling verbindt onderdelen achter elkaar, zodat er maar één pad door de lus bestaat. Elke coulomb die de batterij verlaat, moet achtereenvolgens door elk onderdeel gaan. Daaruit volgt de eerste serieregel: overal in de lus is de stroom gelijk. Een ampèremeter vóór het eerste lampje, tussen de lampjes of na het laatste geeft steeds hetzelfde aan. Lading kan zich nergens ophopen. Wat een onderdeel binnenstroomt, moet er dus ook uitstromen.

Weerstanden optellen

Elk onderdeel krijgt een deel van de batterijspanning. Rond de lus moeten de spanningsvallen samen gelijk zijn aan de batterijspanning, omdat elke coulomb alle ontvangen energie afstaat. Bij dezelfde stroom I door elk onderdeel zijn de spanningsvallen I R₁, I R₂ enzovoort. De som is I (R₁ + R₂ + ...). De hele keten gedraagt zich dus als één weerstand met R = R₁ + R₂ + R₃ + ... . Daarom verhoogt een extra onderdeel in serie altijd de totale weerstand en verlaagt het de stroom.

Door elk onderdeel loopt dezelfde stroom. De spanningen tellen op tot de batterijspanning. De weerstanden worden opgeteld: R = R₁ + R₂ + R₃.

Twee gelijke lampjes staan in serie. De 6 V wordt verdeeld: elk krijgt 3 V en door beide loopt dezelfde stroom van 0.25 A.

Uitgerekend

Neem de beginschakeling hieronder: een batterij van 6 V en twee lampjes van 12 Ω in serie. De totale weerstand is 12 + 12 = 24 Ω, dus de stroom is 6 ÷ 24 = 0.25 A. Over elk lampje staat V = 0.25 × 12 = 3 V. Samen is dat, zoals vereist, 6 V. Door één lampje op dezelfde batterij zou 0.5 A lopen en het zou de volledige 6 V krijgen. OpenStax gebruikt ook een gemengd voorbeeld: 1.00 Ω, 6.00 Ω en 13.0 Ω in serie op 12.0 V. Het totaal is 20.0 Ω en de stroom 0.600 A. De spanningsvallen van 0.600 V, 3.60 V en 7.80 V tellen op tot 12.0 V. Merk op dat de grootste weerstand het grootste deel van de spanning krijgt.

Laden

Sleep om te draaien. Scroll of knijp om te zoomen.

Twee lampjes van 12 Ω staan in serie. Open schakelaar S1 en beide gaan uit. Sleep een derde lampje naar de opening bovenaan de rechterkant, of vervang één lampje door een weerstand. Lees daarna de nieuwe stroomsterkte af.

Voordelen en nadelen van serie

Omdat er maar één pad is, regelt een enkele schakelaar op elke plaats in de lus alle onderdelen. Precies zo werkt een lichtschakelaar: hij staat in serie met de lamp die hij bedient. Ook zekeringen en installatieautomaten staan in serie, zodat alle stroom erdoorheen moet. Diezelfde eigenschap is het zwakke punt van seriebedrading. Brandt één lampje door, dan breekt zijn gloeidraad, gaat de kring open en worden alle andere lampjes ook donker. Probeer dit door hieronder één lampje te verwijderen.

Meer lampjes in serie laten ze ook zwakker branden. Drie lampjes van 12 Ω op 6 V geven samen 36 Ω en een stroom van 6 ÷ 36 ≈ 0.167 A. Elk lampje krijgt dus maar 2 V. De batterijspanning wordt over steeds meer onderdelen verdeeld, die elk een kleiner deel krijgen. Je kunt ook batterijen in serie zetten om hun spanningen op te tellen: twee cellen van 1.5 V achter elkaar geven 3 V, vier geven 6 V. Plaats je één cel andersom, dan wordt haar spanning juist afgetrokken.

Je sluit een voltmeter over een onderdeel aan om de spanningsval erover te meten. Een ampèremeter sluit je in serie aan om de stroom erdoor te meten. In de tabel hieronder lees je beide grootheden voor alle onderdelen tegelijk af.
Belangrijkste punten
  • Serie: er is één pad, dus door elk onderdeel loopt dezelfde stroom.
  • Spanningsvallen tellen op tot de batterijspanning.
  • R = R₁ + R₂ + R₃; meer onderdelen, meer weerstand, minder stroom.
  • Eén onderbreking, door een schakelaar of doorgebrand lampje, stopt alles.
  • Cellen in serie tellen spanningen op.
  1. 4 Ω en 8 Ω staan in serie. Wat is de totale weerstand in ohm?
  2. Die twee weerstanden zijn aangesloten op een batterij van 6 V. Wat is de stroomsterkte in ampère?
  3. Wat is de spanning over de weerstand van 8 Ω, in volt?
  4. 1.00 Ω, 6.00 Ω en 13.0 Ω staan in serie op 12.0 V. Wat is de stroom in ampère? Geef drie decimalen.
  5. Wat is in die schakeling de spanning over de weerstand van 13.0 Ω, in volt? Geef twee decimalen.
  6. Drie lampjes van 12 Ω staan in serie op 9 V. Wat is de stroom in ampère? Geef twee decimalen.
  7. Eén lampje in een serieketen brandt door. De andere lampjes:
    • Gaan allemaal uit
    • Worden feller
    • Blijven gelijk
  8. Je voegt een derde, gelijk lampje in serie toe. De stroom uit de batterij:
    • Neemt af
    • Neemt toe
    • Blijft gelijk
  9. Vier cellen van 1.5 V staan in serie en wijzen allemaal dezelfde kant op. Wat is de totale spanning in volt?
  10. Waar moet een schakelaar staan om een lamp te bedienen?
    • In serie met de lamp
    • Over de lamp
    • Overal; het maakt niet uit
Bronnen van deze cursus (14)
  • OpenStax College Physics 2e (openstax.org/books/college-physics-2e): 18.1 Static electricity and charge (amber and the Greek word elektron, like charges repel, glass and silk, Franklin)
  • 20.1 Current (I = ΔQ/Δt, 1 A = 1 C/s, truck battery 720 C in 4.00 s, calculator 0.300 mA, conventional current traced to Franklin, drift speed of order 10⁻⁴ m/s, 12-gauge copper wire 2.053 mm, copper density 8.80 × 10³ kg/m³)
  • 20.2 Ohm's law (Ohm first showed I ∝ V by experiment, ohmic materials, headlight 12.0 V and 2.50 A = 4.80 Ω, dry person hand to foot about 10⁵ Ω)
  • 20.3 Resistance and resistivity (Table 20.1: silver 1.59, copper 1.72, gold 2.44, aluminium 2.65, tungsten 5.6, iron 9.71, nichrome 100, all × 10⁻⁸ Ω·m; headlight cold 0.350 Ω)
  • 20.4 Electric power and energy (P = IV = V²/R = I²R, kWh, 1 kWh = 3.6 × 10⁶ J, 60 W bulb for 1000 h at 12 cents per kWh = $7.20, 15 W CFL)
  • 20.6 Electric hazards and the human body (thermal and shock hazards, short circuit 120 V across 0.100 Ω = 144 kW, worn cord 2.00 Ω at 10.0 A = 200 W, fuses and circuit breakers, Table 20.3 shock effects, dry skin 200 kΩ, wet 10.0 kΩ)
  • 21.1 Resistors in series and parallel
  • 21.2 Electromotive force and internal resistance
  • 21.3 Kirchhoff's rules
  • 23.8 Electrical safety (three-wire system, earth/ground wire, double insulation, GFI trips above 5 mA)
  • NIST CODATA elementary charge 1.602176634 × 10⁻¹⁹ C exact (physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?e)
  • Safety text is general information, not advice for working on mains wiring. Linda Hall Library, Scientist of the Day: Georg Ohm (lindahall.org/about/news/scientist-of-the-day/georg-ohm, experiments 1825 and 1826 with a compass needle, Die galvanische Kette 1827)
  • Smithsonian Libraries, Die galvanische Kette (library.si.edu/digital-library/book/diegalvanischeke00ohmg, first publication of Ohm's law, ridiculed at first)
  • IEC 60038:2009 standard voltages (230 V grew out of 220 V and 240 V systems; 220 V still used).

Geraadpleegd: 2026-10-17