Practicum: Soortelijke weerstand – R = ρl/A – Klas 5 HAVO

In dit examenpracticum voor 5 havo bepaal je de soortelijke weerstand ρ van konstantaan via R = ρ × l / A en vergelijk je dit met koper. Je verklaart ook het gedrag van een NTC-weerstand.

Leerdoel

Na dit practicum kun je de soortelijke weerstand berekenen, een R-l-grafiek opstellen en het verschil in geleidbaarheid tussen materialen verklaren met het moleculaire model.

Cursusniveau en vakgebied

Niveau: HAVO klas 5 (examenjaar) | Vak: Natuurkunde | Domein: G1 Gebruik van elektriciteit

Benodigdheden

• Konstantaandraad (ρ ≈ 49×10⁻⁸ Ω·m) in lengtes 0,25; 0,50; 0,75; 1,00 m
• Regelbare spanningsbron (0–6 V)
• Multimeter
• Schuifmaat (voor draaddiameter)

Achtergrondinformatie

Soortelijke weerstand: R = ρ × l / A. R-l-grafiek geeft rechte lijn; richtingscoëfficiënt = ρ / A. Koper heeft ρ ≈ 1,7×10⁻⁸ Ω·m; konstantaan ≈ 49×10⁻⁸ Ω·m (≈29× slechter geleidend).

Werkwijze

1. Meet d met schuifmaat (3×). Bereken A = π × (d/2)².
2. Stel U = 3,0 V in. Meet I en bereken R = U/I voor l = 0,25; 0,50; 0,75; 1,00 m.
3. Teken R-l-grafiek. Bepaal ρ via richtingscoëfficiënt × A.
4. Bereken vermogen bij l = 1,00 m, U = 3,0 V.

Meettabel (d = 0,40 mm, A = 1,26×10⁻⁷ m²)

Verwerkingsvragen

1. Bereken R van konstantaan (l = 2,0 m, A = 0,50 mm², ρ = 49×10⁻⁸ Ω·m).
2. Waarom geleidt koper veel beter dan konstantaan?
3. Een NTC heeft bij 20 °C R = 10 kΩ en bij 80 °C R = 1 kΩ. Verklaar.

Uitwerking (verwachte waarden)

V1: R = (49×10⁻⁸ × 2,0) / (0,50×10⁻⁶) = 1,96 Ω ≈ 2,0 Ω.

V2: Koper heeft een veel lagere ρ (1,7×10⁻⁸) doordat geleidingselektronen vrijwel ongehinderd bewegen. Konstantaan is een Cu-Ni legering; roosterverstoringen remmen de elektronen.

V3: NTC is een halfgeleider: bij hogere T kunnen meer elektronen naar het geleidingsband springen → meer ladingsdragers → lagere R. Bij 80 °C is R 10× lager dan bij 20 °C.

Benodigde laboratoriumapparatuur van Labvakhandel

Labvakhandel levert konstantaandraad, regelbare voedingen en multimeters voor elektriciteitsexperimenten.

Bekijk het assortiment of neem contact op voor advies.

Meer practicumopdrachten

Ontdek alle practica in de Labvakhandel kennisbank — voor biologie, scheikunde en natuurkunde.