Elektriciteit - Antwoorden 1/2

Elektriciteit

Antwoorden

1 / 36

Slide 1: Slide

NatuurkundeMiddelbare schoolhavo, vwoLeerjaar 4

This lesson contains 36 slides, with text slides.

Lesson duration is: 45 min

Items in this lesson

Elektriciteit

Antwoorden

Slide 1 - Slide

Hoofdstuk Elektriciteit

Elektriciteit - Schakelingen

Elektriciteit - Lading

Elektriciteit - Stroomsterkte & Spanning

Elektriciteit - Weerstand

Elektriciteit - A- & V- meters

Elektriciteit - Vermogen

Elektriciteit - Soortelijke weerstand

Elektriciteit - Vervangingsweerstand

Sheets 3 t/m 6;

Sheets 7 t/m 8;

Sheets 9 t/m 14;

Sheets 15 t/m 21;

Sheets ... t/m ...;

Sheets 22 t/m 27;

Sheets 28 t/m 31;

Sheets 32 t/m 38;

Opgaven 1 t/m 6

Opgaven 1 t/m 5

Opgaven 1 t/m 9

Opgaven 1 t/m 6

Opgaven ... t/m ...

Opgaven 1 t/m 14.

Opgaven 1 t/m 7

Slide 2 - Slide

Hoofdstuk Elektriciteit

Elektriciteit - Schakelingen

Elektriciteit - Lading

Elektriciteit - Stroomsterkte & Spanning

Elektriciteit - Weerstand

Sheets 3 t/m 6;

Sheets 7 t/m 8;

Sheets 9 t/m 14;

Sheets 15 t/m 21;

Opgaven 1 t/m 6

Opgaven 1 t/m 5

Opgaven 1 t/m 9

Opgaven 1 t/m 6

Slide 3 - Slide

Antwoorden Schakelingen

Opgaven 1 & 2

Opgave 1

Zie onderstaande afbeelding. Wanneer je schakelaar A inschakelt, gaat de lamp ernaast aan, en wanneer je schakelaar B inschakelt, gaat de lamp naast B aan.

Opgave 2

Zie onderstaande afbeelding. Dit spreekt vrij voor zichzelf. Wanneer je schakelaar A inschakelt, gaan beide lampen aan.

Slide 4 - Slide

Antwoorden Schakelingen

Opgaven 3 & 4

Opgave 3

Wanneer alleen schakelaar A geopend wordt, zal alleen de onderste lamp nog aanblijven. De bovenste lamp zal uit gaan.

Wanneer alleen schakelaar B geopend wordt, zullen beide lampen uit gaan, omdat de stroomkring niet meer gesloten is.

Wanneer alleen schakelaar C geopend wordt, zullen beide lampen uit gaan, omdat de stroomkring niet meer gesloten is.

Opgave 4

De NTC is een weerstand waarvan de waarde afhangt van de temperatuur. Hoe hoger de temperatuur, hoe lager de weerstand.

Een LDR is een weerstand waarvan de waarde afhangt van de lichtintensiteit die erop valt.

De waarde van een variabele weerstand is handmatig in te stellen en heeft dus geen vast waarde van weerstand.

Een diode is een onderdeel dat stroom alleen in één richting door laat.

Slide 5 - Slide

Antwoorden Schakelingen

Opgave 5

Opgave 5a

a. Als lampje A wordt losge-

draaid, zal er nog steeds

stroom door lampjes B, C &

D stromen. Die drie lampjes

zullen nog steeds branden,
zie hiernaast.

Als lampje B wordt losge-

draaid, zal er nog steeds

stroom door lampjes A & D

stromen. Die twee lampjes

zullen nog steeds branden,

zie hiernaast.

Opgave 5a & b (vervolg)

Als lampje C wordt losgedraaid,

zal er nog steeds stroom door

lampjes A & D stromen. Die twee

lampjes zullen nog steeds

branden, zie hiernaast.

Als lamp D wordt losgedraaid, is

er geen gesloten stroomkring

meer. Alle lampjes staan uit.

b. Lampje D brandt het felst, omdat door dat lampje alle stroom gaat. Voor lampje D is de stroom verdeeld over een parallelschakeling, met lampje A enerzijds en lampjes B & C anderzijds. Daarom branden die niet fel.

Slide 6 - Slide

Antwoorden Schakelingen

Opgave 6

Laten we eerst beredeneren hoe we een lamp feller of dimmer kunnen laten branden. Een lamp zal fel branden als er veel stroom doorheen stroomt, en dimmer als er minder stroom doorheen stroomt. Hoe kunnen we de hoeveelheid stroom die door een lamp heen stroomt beïnvloeden? Met een weerstand.

Een vaste weerstand heeft enkel nut om de lamp op een bepaalde, vaste intensiteit te laten branden. Om de lamp handmatig te laten dimmen of feller branden, oftewel laten varieren in intensiteit, moeten we een variabele weerstand gebruiken, zie afbeelding hiernaast. Dat is het principe van een dimmer.

Opgave 6

Slide 7 - Slide

Antwoorden Lading

Opgaven 1 t/m 4

Opgave 1

Stroomsterkte beschrijft het aantal elektrische ladingen die zich door een geleider per seconde voortplanten.

Spanning is de hoeveelheid energie die alle elektrische ladingen bij zich hebben.

Opgave 2

a. 200 mA = 200·10^-3 A = 0,200 A

b. 0,8 A = 0,8·10³ mA = 8·10² mA

c. 25 V = 25·10^-3 kV

d. 78 mV = 78·10^-3 V = 0,078 V

e. 105,5 kA = 105,5·10³ A = 1055·10² A

f. 25 MV = 25·10⁶ V

Opgave 3

a. I = 200 mA = 0,200 A = 0,200 C/s.

Per minuut stroomt er 0,200·60 = 12,0 C/min.

b. Per minuut stroomt er dus 12,0 C door de stroomdraad.

Dat zijn dus 12,0 C/1,602·10^-19 C = 7,49·10¹⁹ elektronen.

Opgave 4

I = \frac{​ Q ​ ​}{​ t ​} = \frac{​ 1 , 0 ​ ​}{​ 5 , 0 ​} = 0, 20 A

U = \frac{​ E ​ ​}{​ Q ​} \to E = U Q = 20 \cdot 1, 0 = 20 J

E^{​ e l e k t r o n ​ ​} = \frac{​ 2 0 ​ ​}{​ 1 , 6 0 2 \cdot 1 0 ^{​ - 19 ​ ​} ​} = 1, 2 \cdot 1 0^{​ 20 ​ ​} J / e l e k t r o n

Slide 8 - Slide

Antwoorden Lading

Opgave 5

a. Q = 0,75 C, t = 8,0 ms = 8,0·10^-3 s, U = 75 MV = 75·10⁶ V

I = \frac{​ Q ​ ​}{​ t ​} = \frac{​ 0 , 7 5 ​ ​}{​ 8 , 0 \cdot 1 0 ^{​ - 3 ​ ​} ​} = 9, 4 \cdot 1 0^{​ 1 ​ ​} A

U = \frac{​ E ​ ​}{​ Q ​} \to E = U Q = 75 \cdot 1 0^{​ 6 ​ ​} \cdot 0, 75 = 5, 6 \cdot 1 0^{​ 7 ​ ​} J

\frac{​ 0 , 7 5 ​ ​}{​ 1 , 6 0 2 \cdot 1 0 ^{​ - 19 ​ ​} ​} = 4, 7 \cdot 1 0^{​ 18 ​ ​} e l e k t r o n e n

Slide 9 - Slide

Antwoorden Stroomsterkte, Spanning & vervangingsweerstand

Antwoorden van paragraaf "Stroomsterkte, Spanning & vervangingsweerstand" komt beschikbaar rond 11:45 op 11-04-2022.

Heb je vragen over een opgave? Neem dan contact op via Teams met mr. Langelaan. Details staan in SOM.

Slide 10 - Slide

Stroomsterkte, Spanning & vervangingsweerstand

Opgave 1 & 2

Opgave 1

De batterij levert een stroomsterkte van 250 mA. Twee dezelfde lampjes (L₁ en L₂) zijn in serie aangesloten, dus geldt de regel:

In de context van dit verhaal kunnen we dat defineren als:

Dus de stroomsterkte door zowel lampje 1 als lampje 2 is 250 mA.

Opgave 2

De batterij levert een stroomsterkte van 90 mA. Twee dezelfde lampjes (L₁ en L₂) zijn in parallel aangesloten, dus geldt de regel:

In de context van dit verhaal kunnen we dat defineren als:

Omdat beide lampjes identiek aan elkaar zijn, zal door ieder lampje evenveel stroom doorheen stromen en dus de stroomsterkte over beide lampjes verdelen.

Dus de stroomsterkte door zowel lampje 1 als lampje 2 is de helft van 90 mA, en dus:

I^{​ t o t ​ ​} = I^{​ 1 ​ ​} = I^{​ 2 ​ ​}

I^{​ b a t t e r i j ​ ​} = I^{​ L 1 ​ ​} = I^{​ L 2 ​ ​}

I^{​ t o t ​ ​} = I^{​ 1 ​ ​} + I^{​ 2 ​ ​}

I^{​ b a t t e r i j ​ ​} = I^{​ L 1 ​ ​} + I^{​ L 2 ​ ​}

I^{​ L 1 ​ ​} = I^{​ L 2 ​ ​} = \frac{​ 9 0 ​ ​}{​ 2 ​} = 45 m A

Slide 11 - Slide

Stroomsterkte, Spanning & vervangingsweerstand

Opgave 3 t/m 5

Opgave 3

Wanneer één lampje losgehaald wordt én alle lampjes gaan uit, betekent dit in feite dat dat lampje niet zijn eigen stroomkring heeft en dus in serie staat met alle andere lampjes. Een serieschakeling dus.

Opgave 4

a. De spanning is de hoeveelheid energie die elke coulomb aan lading van de batterij kan 'uitgeven’ aan onderdelen van de schakeling. Elke lading reist bij een parallelschakeling slechts door één stroomkring op zijn weg van en naar de batterij. De lading raakt in deze stroomkring dus al zijn beschikbare energie kwijt. Dit geldt voor elke mogelijke stroomkring van een parallelschakeling. Dus overal is de spanning gelijk.

Opgave 4 (vervolg)

b. De spanning is de hoeveelheid energie die elke coulomb aan lading van de batterij kan 'uitgeven’ aan onderdelen van de schakeling. Elke lading reist bij een serieschakeling door meerdere onderdelen van de stroomkring. De beschikbare energie moet dus verdeeld worden over deze onderdelen. Dus wordt de spanning verdeeld.

Opgave 5

a. In de serieschakeling A zijn twee identieke lampjes aangesloten op een batterij van 6 V. De rekenregel die geldt is:

Zie volgende sheet.

U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ 1 ​ ​} + U^{​ 2 ​ ​}

Slide 12 - Slide

Stroomsterkte, Spanning & vervangingsweerstand

Opgave 5

Opgave 5 (vervolg)

Dus wordt de spanning met dezelfde waarde verdeeld over beide lampjes en houden we over:

In de serieschakeling B zijn drie identieke lampjes aangesloten op een batterij van 6 V. De rekenregel die geldt staat hierboven beschreven. Dus wordt de spanning met dezelfde waarde verdeeld over de drie lampjes en houden we over:

In de parallelschakeling C zijn twee identieke lampjes aangesloten op een batterij van 6 V. De rekenregel die geldt is:

Opgave 5 (vervolg)

Dus is de spanning over de drie lampjes:

b. In schakeling A gaat elke lading door twee lampjes en in schakeling B door drie lampjes. In de schakeling C gaat elke lading maar door één lamp heen. Als gevolg ervaren ladingen door schakeling B de grootste weerstand en dit zorgt voor de kleinste stroomsterkte. In schakeling C ervaren de ladingen de kleinste weerstand en hier is de stroomsterkte dus het grootst.

c. In de schakeling C is de spanning per lampje het grootst (6 V) en ook de stroomsterkte is het grootst (zie vraag b). Hier branden de lampjes dus het felst.

U^{​ 1 ​ ​} = U^{​ 2 ​ ​} = \frac{​ U ^{​ b a t t e r i j ​ ​} ​ ​}{​ 2 ​} = \frac{​ 6 ​ ​}{​ 2 ​} = 3 V

U^{​ 1 ​ ​} = U^{​ 2 ​ ​} = U^{​ 3 ​ ​} = \frac{​ U ^{​ b a t t e r i j ​ ​} ​ ​}{​ 3 ​} = \frac{​ 6 ​ ​}{​ 3 ​} = 2 V

U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ 1 ​ ​} = U^{​ 2 ​ ​} = U^{​ 3 ​ ​}

U^{​ b a t t e r i j ​ ​} = U^{​ 1 ​ ​} = U^{​ 2 ​ ​} = U^{​ 3 ​ ​} = 6 V

Slide 13 - Slide

Stroomsterkte, Spanning & vervangingsweerstand

Opgave 6 & 7

Opgave 6

a. Dan gaan alle lampjes uit, want de schakeling wordt verbroken.

b. Dan blijft de rest van de lampjes branden. De rest van de lampjes bevindt zich namelijk nog in een gesloten stroomkring.

c. De spanning blijft gelijk, want de spanning in een parallelschakeling is overal gelijk aan de spanning van de spanningsbron.

Opgave 7

a. De ladingen worden eerst verdeeld over lampjes 3, 4 en 5 en dan over lampjes 1 en 2. Omdat bij lampjes 1 en 2 de ladingen over minder lampjes verdelen, branden deze lampjes feller.

b. De ladingen verspreiden zich over lamp 1 en 2. De totale stroomsterkte is dus 0,750 + 0,750 = 1,500 A.

c. Bij lampjes 3, 4 en 5 deelt de totale stroomsterkte zich op in drie delen. De stroomsterkte van lampje 3 is dus 1,500 / 3 = 0,500 A.

d. Voor elke stroomkring moet gelden dat de totale spanning gelijk is aan de spanning van de spannings- bron. In elke stroomkring zitten slechts twee lampjes – één van 6,0 V en één van 4,0 V. De totale spanning is dus 6,0 + 4,0 = 10 V.

Slide 14 - Slide

Stroomsterkte, Spanning & vervangingsweerstand

Opgave 8

Als we de drie batterijen in serie zetten, dan wordt de totale spanning 1,5 · 3 = 4,5 V. Als dan de lampen parallel aan deze batterijen gezet worden, dan staat over elke lamp inderdaad een spanning van 4,5 V.

Slide 15 - Slide

Stroomsterkte, Spanning & vervangingsweerstand

Opgave 9

Schakeling 1:

Schakeling 2:

Schakeling 3:

Schakeling 4:

Schakeling 5:

Schakeling 6:

R^{​ 1 ​ ​} = 3 Ω, U^{​ b r o n ​ ​} = U^{​ t o t ​ ​} = 15 V

I = \frac{​ U ^{​ t o t ​ ​} ​ ​}{​ R ​} = \frac{​ 1 5 ​ ​}{​ 3 ​} = 5 A

R^{​ 1 ​ ​} = 13 Ω, I = 3 A

U^{​ 1 ​ ​} = U^{​ t o t ​ ​} = 15 V

U^{​ t o t ​ ​} = I \cdot R = 3 \cdot 13 = 4 \cdot 1 0^{​ 1 ​ ​} V

U^{​ 1 ​ ​} = U^{​ t o t ​ ​} = 4 \cdot 1 0^{​ 1 ​ ​} V

R^{​ 1 ​ ​} = 12 Ω, U^{​ b r o n ​ ​} = U^{​ t o t ​ ​} = 72 V

I = \frac{​ U ^{​ t o t ​ ​} ​ ​}{​ R ​} = \frac{​ 7 2 ​ ​}{​ 1 2 ​} = 6, 0 A

U^{​ 1 ​ ​} = U^{​ t o t ​ ​} = 72 V

R^{​ 1 ​ ​} = 24 Ω, U^{​ b r o n ​ ​} = U^{​ t o t ​ ​} = 12 V

U^{​ 1 ​ ​} = 98 V, I = 7 A

I = \frac{​ U ^{​ t o t ​ ​} ​ ​}{​ R ​} = \frac{​ 1 2 ​ ​}{​ 2 4 ​} = 0, 50 A

U^{​ 1 ​ ​} = U^{​ t o t ​ ​} = 12 V

U^{​ 1 ​ ​} = U^{​ t o t ​ ​} = 98 V

I = 3 A, U^{​ b r o n ​ ​} = U^{​ t o t ​ ​} = 51 V

R = \frac{​ U ^{​ t o t ​ ​} ​ ​}{​ I ​} = \frac{​ 5 1 ​ ​}{​ 3 ​} = 2 \cdot 1 0^{​ 1 ​ ​} Ω

U^{​ 1 ​ ​} = U^{​ t o t ​ ​} = 51 V

R = \frac{​ U ^{​ t o t ​ ​} ​ ​}{​ I ​} = \frac{​ 9 8 ​ ​}{​ 7 ​} = 1 \cdot 1 0^{​ 1 ​ ​} Ω

Slide 16 - Slide

Stroomsterkte, Spanning & vervangingsweerstand

Opgave 10 (1/2)

Opgave 10

Schakeling 1:

Een eventuele check op het eind laat zien dat het klopt:

Schakeling 2:

Een eventuele check op het eind laat zien dat het klopt:

R^{​ 2 ​ ​} = 150 Ω, R^{​ 1 ​ ​} = 50 Ω, U^{​ b r o n ​ ​} = U^{​ t o t ​ ​} = 400 V

I = I^{​ t o t ​ ​} = \frac{​ U ^{​ t o t ​ ​} ​ ​}{​ R ^{​ t o t ​ ​} ​} = \frac{​ 4 0 0 ​ ​}{​ 2 0 0 ​} = 2, 0 A

R^{​ t o t ​ ​} = R^{​ 1 ​ ​} + R^{​ 2 ​ ​} = 50 + 150 = 200 Ω

U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ 1 ​ ​} + U^{​ 2 ​ ​} = 400 V

U^{​ 1 ​ ​} = I^{​ 1 ​ ​} \cdot R^{​ 1 ​ ​} = 2, 0 \cdot 50 = 1, 0 \cdot 1 0^{​ 2 ​ ​} V

U^{​ 2 ​ ​} = I^{​ 2 ​ ​} \cdot R^{​ 2 ​ ​} = 2, 0 \cdot 150 = 3, 0 \cdot 1 0^{​ 2 ​ ​} V

\to U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ 1 ​ ​} + U^{​ 2 ​ ​} = 1, 0 \cdot 1 0^{​ 2 ​ ​} + 3, 0 \cdot 1 0^{​ 2 ​ ​} = 4, 0 \cdot 1 0^{​ 2 ​ ​} V

R^{​ 1 ​ ​} = 4, 0 Ω, R^{​ 2 ​ ​} = 8, 0 Ω, I = I^{​ t o t ​ ​} = 2, 5 A

R^{​ t o t ​ ​} = R^{​ 1 ​ ​} + R^{​ 2 ​ ​} = 4, 0 + 8, 0 = 12 Ω

U^{​ b r o n ​ ​} = U^{​ t o t ​ ​} = I^{​ t o t ​ ​} \cdot R^{​ t o t ​ ​} = 2, 5 \cdot 12 = 30 V

U^{​ 1 ​ ​} = I^{​ 1 ​ ​} \cdot R^{​ 1 ​ ​} = 2, 5 \cdot 4, 0 = 10 V

U^{​ 2 ​ ​} = I^{​ 2 ​ ​} \cdot R^{​ 2 ​ ​} = 2, 5 \cdot 8, 0 = 20 V

U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ 1 ​ ​} + U^{​ 2 ​ ​} = 30 V

\to U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ 1 ​ ​} + U^{​ 2 ​ ​} = 10 + 20 = 30 V

Slide 17 - Slide

Stroomsterkte, Spanning & vervangingsweerstand

Opgave 10 (2/2)

Opgave 10 (vervolg)

Schakeling 3:

Een eventuele check op het eind laat zien dat het klopt:

Schakeling 4:

Een eventuele check op het eind laat zien dat het klopt:

R^{​ 1 ​ ​} = 0, 2 Ω, R^{​ 2 ​ ​} = 1, 0 Ω, U^{​ b r o n ​ ​} = U^{​ t o t ​ ​} = 12 V

I = I^{​ t o t ​ ​} = \frac{​ U ^{​ t o t ​ ​} ​ ​}{​ R ^{​ t o t ​ ​} ​} = \frac{​ 1 2 ​ ​}{​ 1 , 2 ​} = 10 A

R^{​ t o t ​ ​} = R^{​ 1 ​ ​} + R^{​ 2 ​ ​} = 0, 2 + 1, 0 = 1, 2 Ω

U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ 1 ​ ​} + U^{​ 2 ​ ​} = 12 V

U^{​ 1 ​ ​} = I^{​ 1 ​ ​} \cdot R^{​ 1 ​ ​} = 10 \cdot 0, 2 = 2 V

U^{​ 2 ​ ​} = I^{​ 2 ​ ​} \cdot R^{​ 2 ​ ​} = 10 \cdot 1, 0 = 1 \cdot 1 0^{​ 1 ​ ​} V

\to U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ 1 ​ ​} + U^{​ 2 ​ ​} = 2 + 1 \cdot 1 0^{​ 1 ​ ​} = 12 V

R^{​ 1 ​ ​} = 3, 0 Ω, I = I^{​ t o t ​ ​} = 2, 0 A, U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ b r o n ​ ​} = 24 V

R^{​ t o t ​ ​} = R^{​ 1 ​ ​} + R^{​ 2 ​ ​}

R^{​ t o t ​ ​} = \frac{​ U ^{​ t o t ​ ​} ​ ​}{​ I ^{​ t o t ​ ​} ​} = \frac{​ 2 4 ​ ​}{​ 2 , 0 ​} = 12 Ω

U^{​ 1 ​ ​} = I^{​ 1 ​ ​} \cdot R^{​ 1 ​ ​} = 2, 0 \cdot 3, 0 = 6, 0 V

U^{​ 2 ​ ​} = I^{​ 2 ​ ​} \cdot R^{​ 2 ​ ​} = 2, 0 \cdot 9, 0 = 18 V

U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ 1 ​ ​} + U^{​ 2 ​ ​} = 24 V

\to U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ 1 ​ ​} + U^{​ 2 ​ ​} = 6, 0 + 18 = 24 V

R^{​ 2 ​ ​} = R^{​ t o t ​ ​} - R^{​ 1 ​ ​} = 12 - 3, 0 = 9, 0 Ω

Slide 18 - Slide

Stroomsterkte, Spanning & vervangingsweerstand

Opgave 11 & 12

Opgave 11

Opgave 12

Check:

R^{​ 1 ​ ​} = 6, 5 Ω, R^{​ 2 ​ ​} = 14, 5 Ω, U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ b r o n ​ ​} = 105 V

R^{​ t o t ​ ​} = R^{​ 1 ​ ​} + R^{​ 2 ​ ​} = 6, 5 + 14, 5 = 21, 0 Ω

I^{​ t o t ​ ​} = \frac{​ U ^{​ t o t ​ ​} ​ ​}{​ R ^{​ t o t ​ ​} ​} = \frac{​ 1 0 5 ​ ​}{​ 2 1 , 0 ​} = 5, 0 A

U^{​ t o t ​ ​} = I^{​ t o t ​ ​} \cdot R^{​ t o t ​ ​} = 3, 0 \cdot 50 = 150 V

U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ 1 ​ ​} + U^{​ 2 ​ ​} + U^{​ 3 ​ ​} = 36 + 48 + 66 = 150 V

R^{​ 1 ​ ​} = 12 Ω, R^{​ 2 ​ ​} = 16 Ω, R^{​ 2 ​ ​} = 22 Ω, I^{​ t o t ​ ​} = 3, 0 A

R^{​ t o t ​ ​} = R^{​ 1 ​ ​} + R^{​ 2 ​ ​} + R^{​ 3 ​ ​} = 12 + 16 + 22 = 50 Ω

U^{​ 1 ​ ​} = I^{​ 1 ​ ​} \cdot R^{​ 1 ​ ​} = 3, 0 \cdot 12 = 36 V

U^{​ 2 ​ ​} = I^{​ 2 ​ ​} \cdot R^{​ 2 ​ ​} = 3, 0 \cdot 16 = 48 V

U^{​ 3 ​ ​} = I^{​ 3 ​ ​} \cdot R^{​ 3 ​ ​} = 3, 0 \cdot 22 = 66 V

Slide 19 - Slide

Stroomsterkte, Spanning & vervangingsweerstand

Opgave 13 & 14

Opgave 13

Opgave 14

Over de motor moet een spanning van 110 V staan. Dus kan de spanning over de voorschakelweerstand uitgerekend worden vanuit de rekenregel:

R^{​ 1 ​ ​} = 6, 0 Ω, R^{​ 2 ​ ​} = 8, 0 Ω, R^{​ 3 ​ ​} = 21 Ω, I^{​ t o t ​ ​} = 0, 40 A

R^{​ t o t ​ ​} = R^{​ 1 ​ ​} + R^{​ 2 ​ ​} + R^{​ 3 ​ ​} = 6, 0 + 8, 0 + 21 = 35 Ω

R^{​ t o t ​ ​} = \frac{​ U ^{​ t o t ​ ​} ​ ​}{​ I ^{​ t o t ​ ​} ​} = \frac{​ 6 0 ​ ​}{​ 2 , 0 ​} = 30 Ω

U^{​ M ​ ​} = 110 V, U^{​ t o t ​ ​} = 150 V, I^{​ t o t ​ ​} = 0, 40 A

U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ V S ​ ​} + U^{​ M ​ ​}

U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ b r o n ​ ​} = I^{​ t o t ​ ​} \cdot R^{​ t o t ​ ​} = 0, 40 \cdot 35 = 14 V

R^{​ 1 ​ ​} = 8, 0 Ω, R^{​ 2 ​ ​} = 10 Ω, I^{​ t o t ​ ​} = 2, 0 A, U^{​ t o t ​ ​} = 60 V

R^{​ t o t ​ ​} = R^{​ 1 ​ ​} + R^{​ 2 ​ ​} + R^{​ 3 ​ ​}

\to R^{​ 3 ​ ​} = R^{​ t o t ​ ​} - R^{​ 1 ​ ​} - R^{​ 2 ​ ​}

\to R^{​ 3 ​ ​} = 30 - 8, 0 - 10 = 12 Ω

\to U^{​ V S ​ ​} = U^{​ t o t ​ ​} - U^{​ M ​ ​} = 150 - 110 = 40 V

I^{​ t o t ​ ​} = I^{​ V S ​ ​} = I^{​ M ​ ​}

R^{​ V S ​ ​} = \frac{​ U ^{​ V S ​ ​} ​ ​}{​ I ^{​ V S ​ ​} ​} = \frac{​ 4 0 ​ ​}{​ 0 , 4 0 ​} = 1, 0 \cdot 1 0^{​ 2 ​ ​} Ω

Slide 20 - Slide

Stroomsterkte, Spanning & vervangingsweerstand

Opgave 15 (VWO)

Opgave 15

Niet in 2021

Opgave 15

Niet in 2021

Slide 21 - Slide

Stroomsterkte, Spanning & vervangingsweerstand

Opgave 16 t/m 19

Opgave 16

Opgave 17

Opgave 18

Opgave 19

R^{​ 1 ​ ​} = 10 Ω, R^{​ 2 ​ ​} = 15 Ω, U^{​ t o t ​ ​} = 24 V

\frac{​ 1 ​ ​}{​ R ^{​ t o t ​ ​} ​} = \frac{​ 1 ​ ​}{​ R ^{​ 1 ​ ​} ​} + \frac{​ 1 ​ ​}{​ R ^{​ 2 ​ ​} ​} = \frac{​ 1 ​ ​}{​ 1 0 ​} + \frac{​ 1 ​ ​}{​ 1 5 ​} = 0, 166 . .

I^{​ t o t ​ ​} = \frac{​ U ^{​ t o t ​ ​} ​ ​}{​ R ^{​ t o t ​ ​} ​} = \frac{​ 2 4 ​ ​}{​ 6 , 0 ​} = 4, 0 A

R^{​ t o t ​ ​} = \frac{​ 1 ​ ​}{​ 0 , 1 6 6 . . ​} = 6, 0 Ω

R^{​ 1 ​ ​} = 4, 0 Ω, R^{​ 2 ​ ​} = 6, 0 Ω, I^{​ t o t ​ ​} = 10 A

\frac{​ 1 ​ ​}{​ R ^{​ t o t ​ ​} ​} = \frac{​ 1 ​ ​}{​ R ^{​ 1 ​ ​} ​} + \frac{​ 1 ​ ​}{​ R ^{​ 2 ​ ​} ​} = \frac{​ 1 ​ ​}{​ 4 , 0 ​} + \frac{​ 1 ​ ​}{​ 6 , 0 ​} = 0, 4166 . .

R^{​ t o t ​ ​} = \frac{​ 1 ​ ​}{​ 0 , 4 1 6 6 . . ​} = 2, 4 Ω

U^{​ t o t ​ ​} = I^{​ t o t ​ ​} \cdot R^{​ t o t ​ ​} = 10 \cdot 2, 4 = 24 V

R^{​ 1 ​ ​} = 20 Ω, R^{​ 2 ​ ​} = 30 Ω, U^{​ t o t ​ ​} = 60 V

\frac{​ 1 ​ ​}{​ R ^{​ t o t ​ ​} ​} = \frac{​ 1 ​ ​}{​ R ^{​ 1 ​ ​} ​} + \frac{​ 1 ​ ​}{​ R ^{​ 2 ​ ​} ​} = \frac{​ 1 ​ ​}{​ 2 0 ​} + \frac{​ 1 ​ ​}{​ 3 0 ​} = 0, 0833 . .

R^{​ t o t ​ ​} = \frac{​ 1 ​ ​}{​ 0 , 0 8 3 3 . . ​} = 12 Ω

I^{​ t o t ​ ​} = \frac{​ U ^{​ t o t ​ ​} ​ ​}{​ R ^{​ t o t ​ ​} ​} = \frac{​ 6 0 ​ ​}{​ 1 2 ​} = 5, 0 A

R^{​ 1 ​ ​} = 3, 0 Ω, R^{​ 2 ​ ​} = 6, 0 Ω, U^{​ t o t ​ ​} = 36 V

I^{​ 1 ​ ​} = \frac{​ U ^{​ 1 ​ ​} ​ ​}{​ R ^{​ 1 ​ ​} ​} = \frac{​ 3 6 ​ ​}{​ 3 , 0 ​} = 12 A

U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ 1 ​ ​} = U^{​ 2 ​ ​} = 36 V

I^{​ 2 ​ ​} = \frac{​ U ^{​ 2 ​ ​} ​ ​}{​ R ^{​ 2 ​ ​} ​} = \frac{​ 3 6 ​ ​}{​ 6 , 0 ​} = 6, 0 A

I^{​ t o t ​ ​} = I^{​ 1 ​ ​} + I^{​ 2 ​ ​} = 12 + 6, 0 = 18 A

Slide 22 - Slide

Stroomsterkte, Spanning & vervangingsweerstand

Opgave 20 & 21

Opgave 20

Opgave 21

R^{​ 1 ​ ​} = 20 Ω, R^{​ 2 ​ ​} = 40 Ω, I^{​ 2 ​ ​} = 2, 0 A

U^{​ 2 ​ ​} = U^{​ L ​ ​} = I^{​ 2 ​ ​} \cdot R^{​ 2 ​ ​} = 2, 0 \cdot 40 = 80 V

R^{​ 2 ​ ​} = 10 Ω, U^{​ t o t ​ ​} = 80 V, I^{​ t o t ​ ​} = 10 A

\frac{​ 1 ​ ​}{​ R ^{​ t o t ​ ​} ​} = \frac{​ 1 ​ ​}{​ R ^{​ 1 ​ ​} ​} + \frac{​ 1 ​ ​}{​ R ^{​ 2 ​ ​} ​}

I^{​ 1 ​ ​} = \frac{​ U ^{​ L ​ ​} ​ ​}{​ R ^{​ 1 ​ ​} ​} = \frac{​ 8 0 ​ ​}{​ 2 0 ​} = 4, 0 A

R^{​ 1 ​ ​} = \frac{​ 1 ​ ​}{​ 0 , 0 2 5 ​} = 40 Ω

I^{​ t o t ​ ​} = I^{​ 1 ​ ​} + I^{​ 2 ​ ​} = 4, 0 + 2, 0 = 6, 0 A

U^{​ L ​ ​} = U^{​ 2 ​ ​}

R^{​ t o t ​ ​} = \frac{​ U ^{​ t o t ​ ​} ​ ​}{​ I ^{​ t o t ​ ​} ​} = \frac{​ 8 0 ​ ​}{​ 1 0 ​} = 8, 0 Ω

\to \frac{​ 1 ​ ​}{​ R ^{​ 1 ​ ​} ​} = \frac{​ 1 ​ ​}{​ R ^{​ t o t ​ ​} ​} - \frac{​ 1 ​ ​}{​ R ^{​ 2 ​ ​} ​} = \frac{​ 1 ​ ​}{​ 8 , 0 ​} - \frac{​ 1 ​ ​}{​ 1 0 ​} = 0, 025

Slide 23 - Slide

Antwoorden Weerstand

Opgave 1 t/m 3

Opgave 1

a. U = 1,5 V, R = 50 Ω

b. U = 5,0 V, R = 50 Ω

Opgave 2

De netspanning bedraagt 230 V (op het stopcontact).

Opgave 3

a. U = 230 V, R = 200 Ω

b. U = 230 V, R = 0,01 Ω

De stroom zal afgesloten worden, want de waarde ligt nu ver boven de 20 A.

Extra opmerking: een stroomsterkte van 23000 A kan een elektriciteitscentrale niet leveren, een realistischer getal zou 40 A maximaal kunnen zijn. Dat ligt nog steeds boven de 20 A en de stoppen zullen ook in dat geval doorslaan.

R = \frac{​ U ​ ​}{​ I ​} \to I = \frac{​ U ​ ​}{​ R ​} = \frac{​ 1 , 5 ​ ​}{​ 5 0 ​} = 0, 030 A

R = \frac{​ U ​ ​}{​ I ​} \to I = \frac{​ U ​ ​}{​ R ​} = \frac{​ 5 , 0 ​ ​}{​ 5 0 ​} = 0, 10 A

R = \frac{​ U ​ ​}{​ I ​} \to I = \frac{​ U ​ ​}{​ R ​} = \frac{​ 2 3 0 ​ ​}{​ 2 0 0 ​} = 1, 15 A

R = \frac{​ U ​ ​}{​ I ​} \to I = \frac{​ U ​ ​}{​ R ​} = \frac{​ 2 3 0 ​ ​}{​ 0 , 0 1 ​} = 2 \cdot 1 0^{​ 4 ​ ​} A

Slide 24 - Slide

Antwoorden Weerstand

Opgave 4 (1/2)

Opgave 4

Een tekening kan meer duidelijkheid verschaffen in het oplossen van de opgave.

Samen met de volgende gegevens:

U_bron = 5,0 V, I_bron = 1,0 mA = 1,0·10^-3 A, T = 40 °C

R_NTC = 0,30 kΩ = 3,0·10² Ω

Opgave 4 (vervolg)

De bronspanning wordt verdeeld over de NTC-weerstand en de vaste weerstand.

Met de rekenregel voor stroomsterkte in een serieschakeling wordt de rekenregel omgeschreven tot:

En dat geeft:

\to I^{​ b r o n ​ ​} = I^{​ N T C ​ ​} = I^{​ R ​ ​}

I^{​ t o t ​ ​} = I^{​ 1 ​ ​} = I^{​ 2 ​ ​}

I^{​ N T C ​ ​} = I^{​ b r o n ​ ​} = 1, 0 \cdot 1 0^{​ - 3 ​ ​} A

I^{​ R ​ ​} = I^{​ b r o n ​ ​} = 1, 0 \cdot 1 0^{​ - 3 ​ ​} A

Slide 25 - Slide

Antwoorden Weerstand

Opgave 4 (2/2)

Opgave 4 (vervolg)

De spanning over de NTC kan nu uitgerekend worden:

Opgave 4 (vervolg)

Volgens de rekenregel voor stroomsterkte in een serieschakeling krijgen we in deze opgave:

En dat geeft:

U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ 1 ​ ​} + U^{​ 2 ​ ​}

R = \frac{​ U ​ ​}{​ I ​} \to U = I R

\to U^{​ b r o n ​ ​} = U^{​ N T C ​ ​} + U^{​ R ​ ​}

\to U^{​ R ​ ​} = U^{​ b r o n ​ ​} - U^{​ N T C ​ ​} = 5, 0 - 0, 30

\to U^{​ N T C ​ ​} = I^{​ N T C ​ ​} \cdot R^{​ N T C ​ ​} = 1, 0 \cdot 1 0^{​ - 3 ​ ​} \cdot 3, 0 \cdot 1 0^{​ 2 ​ ​}

\to U^{​ N T C ​ ​} = 0, 30 V

\to U^{​ R ​ ​} = 4, 7 V

Slide 26 - Slide

Antwoorden Weerstand

Opgave 5 (1/2)

Opgave 5

U_tot = U_batterij = 5,0 V, I_tot = I_batterij = 420 mA = 0,420 A

Omdat het hier een parallelschakeling betreft, kan al meteen geconcludeerd worden dat de spanning in beide stroomkringen even hoog moet zijn als de totale spanning die door de batterij geleverd wordt:

Dit houdt in dat de spanning over het onderste lampje 5,0 V is en de spanning over het bovenste lampje en vast weerstand samen ook 5,0 V is.

De stroomsterkte door het onderste lampje kan bepaald worden aan de hand van het (U,I)-diagram. Bij een spanning van 5,0 V is de stroomsterkte 0,31 A.

Opgave 5 (vervolg)

Dat betekent dat de stroom over beide stroomkringen verdeeld wordt. Door de onderste stroomkring gaat 0,31 A, hoe groot is de stroomsterkte die door de bovenste stroomkring gaat? Daarvoor kunnen we de volgende rekenregel gebruiken voor in parallelschakelingen:

De stroom die door de bovenste stroomkring stroomt, is gelijk aan:

Zie volgende sheet voor verdere uitleg van opgave 4.

U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ 1 ​ ​} = U^{​ 2 ​ ​}

I^{​ t o t ​ ​} = I^{​ 1 ​ ​} + I^{​ 2 ​ ​}

I^{​ 2 ​ ​} = I^{​ t o t ​ ​} - I^{​ o n d e r s t e l a m p j e ​ ​} = 0, 420 - 0, 31

I^{​ 2 ​ ​} = 0, 11 A

Slide 27 - Slide

Antwoorden Weerstand

Opgave 5 (2/2)

Opgave 5 (vervolg)

Dus door zowel het bovenste lampje als de vaste weerstand stroomt 0,11 A.

Omdat beide componenten, het lampje en de vaste weerstand, een serieschakeling vormen, is de stroomsterkte in beide componenten gelijk en wordt dat in de context van de opgave:

En dus wordt dat:

Met de spanning die over de weerstand staat, kan de weerstand R berekend worden.

Opgave 5 (vervolg)

Met behulp van het (U,I)-diagram kan de spanning bij 0,11 A bepaald worden, wat 1,0 V bedraagt. De spanning wordt nog wel verdeeld over beide componenten, en die moet berekend worden met de volgende rekenregel en in deze opgave:

En dus wordt dat:

Om uiteindelijk de weerstand te bereken:

I^{​ t o t ​ ​} = I^{​ 1 ​ ​} = I^{​ 2 ​ ​}

U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ 1 ​ ​} + U^{​ 2 ​ ​}

\to U^{​ 2 ​ ​} = U^{​ b o v e n s t e l a m p j e ​ ​} + U^{​ R ​ ​}

I^{​ b o v e n s t e l a m p j e ​ ​} = 0, 11 A

I^{​ R ​ ​} = 0, 11 A

U^{​ R ​ ​} = U^{​ 2 ​ ​} - U^{​ b o v e n s t e l a m p j e ​ ​} = 5, 0 - 1, 0

U^{​ R ​ ​} = 4, 0 V

\to I^{​ 2 ​ ​} = I^{​ b o v e n s t e l a m p j e ​ ​} = I^{​ R ​ ​}

R = \frac{​ U ^{​ R ​ ​} ​ ​}{​ I ^{​ R ​ ​} ​} = \frac{​ 4 , 0 ​ ​}{​ 0 , 1 1 ​} = 36 Ω

Slide 28 - Slide

Antwoorden Weerstand

Opgave 6 (1/2)

Opgave 6

a. Bij een lage temperatuur is de weerstand van de NTC hoog en dit zorgt dat de stroomsterkte in de schakeling verminderd wordt. De stroomsterkte door de LED wordt dus ook minder en als gevolg brandt de LED (zo goed als) niet. Bij hoge temperatuur is de weerstand van de NTC laag en gaat er veel stroom door de LED en brandt deze wel.

b. T = 20 °C, U_bron = 5,0 V, I_LED = 1,0 mA = 1,0·10^-3 A, U_LED = 1,5 V, R_NTC = 0,58 kΩ = 5,8·10² Ω

Omdat de LED en de variabele weerstand beide in een parallelschakeling zitten, kan de rekenregel voor spanning in parallelschakelingen toegepast worden.

Opgave 6 (vervolg)

Echter, hou er rekening mee dat U_tot eigenlijk de spanning van de parallelschakeling plus de spanning over de NTC is. De spanning over de NTC is nog niet bekend, maar de spanning over de variabele weerstand kan nu wel berekend worden:

Dit betekent dat nu wel de spanning over de NTC berekend kan worden met de volgende rekenregel:

U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ 1 ​ ​} = U^{​ 2 ​ ​}

\to U^{​ L E D ​ ​} = U^{​ R ​ ​}

\to U^{​ R ​ ​} = U^{​ L E D ​ ​} = 1, 5 V

U^{​ t o t ​ ​} = U^{​ 1 ​ ​} + U^{​ 2 ​ ​}

\to U^{​ b r o n ​ ​} = U^{​ N T C ​ ​} + U^{​ L E D & R ​ ​}

Slide 29 - Slide

Antwoorden Weerstand

Opgave 6 (2/2)

Opgave 6

Waaruit volgt dat de spanning over de NTC is:

Met dit gegeven kan de stroomsterkte door de NTC berekend worden:

De stroomsterkte die door de NTC stroomt, wordt na de NTC verdeeld over zowel de LED als de variabele weerstand.

Opgave 6 (vervolg)

Op die manier kan met de rekenregel om de stroomsterkte in parallelschakelingen te berekenen, de stroomsterkte door de variabele weerstand berekend worden:

Waaruit volgt dat:

En waarmee uiteindelijk de waarde van de variabele weerstand berekend kan worden:

I^{​ t o t ​ ​} = I^{​ 1 ​ ​} + I^{​ 2 ​ ​}

\to U^{​ N T C ​ ​} = U^{​ b r o n ​ ​} - U^{​ L E D & R ​ ​} = 5, 0 - 1, 5

\to U^{​ N T C ​ ​} = 3, 5 V

R = \frac{​ U ​ ​}{​ I ​} \to I = \frac{​ U ​ ​}{​ R ​}

\to I^{​ N T C ​ ​} = \frac{​ U ^{​ N T C ​ ​} ​ ​}{​ R ^{​ N T C ​ ​} ​} = \frac{​ 3 , 5 ​ ​}{​ 5 , 8 \cdot 1 0 ^{​ 2 ​ ​} ​}

\to I^{​ N T C ​ ​} = 6, 0 \cdot 1 0^{​ - 3 ​ ​} A

\to I^{​ N T C ​ ​} = I^{​ R ​ ​} + I^{​ L E D ​ ​}

\to I^{​ R ​ ​} = I^{​ N T C ​ ​} - I^{​ L E D ​ ​} = 6, 0 \cdot 1 0^{​ - 3 ​ ​} - 1, 0 \cdot 1 0^{​ - 3 ​ ​}

\to I^{​ R ​ ​} = 5, 0 \cdot 1 0^{​ - 3 ​ ​} A

R = \frac{​ U ^{​ R ​ ​} ​ ​}{​ I ^{​ R ​ ​} ​} = \frac{​ 1 , 5 ​ ​}{​ 5 , 0 \cdot 1 0 ^{​ - 3 ​ ​} ​}

\to R = 3, 0 \cdot 1 0^{​ 2 ​ ​} Ω

Slide 30 - Slide

Antwoorden Vermogen & Rendement

Opgave 1 t/m 4

Opgave 1

Hierbij maken we gebruik van eenheidsbepaling:

Dus de eenheidW is dus gelijk aan J/s.

Opgave 2

Hiervoor gebruiken we de volgende formules:

Hieruit volgt dat:

Opgave 3

Vermogen is direct gelinkt aan de lichtintensiteit van de lamp. De grootheid vermogen dus.

Opgave 4

a. Lamp A heeft een vermogen van 100 W.

Lamp B heeft een vermogen van:

Lamp B heeft een hoger vermogen dan lamp A dus schijnt lamp B feller.

b. Vermogen van lamp A:

Lamp A heeft een hoger vermogen dan lamp B dus schijnt lamp A feller.

c. Onmogelijk te zeggen; de spanning alleen zegt niets over de felheid van het lampje.

[P] = \frac{​ [ E ] ​ ​}{​ [ t ] ​} = \frac{​ J ​ ​}{​ s ​} = J / s

P = U I U = I R

P = U I \to P = (U) I = (I R) I = I^{​ 2 ​ ​} R

\to P = I^{​ 2 ​ ​} R

P = U I = 230 \cdot 0, 500 = 115 W

P = U I = 10 \cdot 0, 5 = 5 W

P = U I = 230 \cdot 0, 020 = 4, 6 W

Vermogen van lamp B:

Slide 31 - Slide

Antwoorden Vermogen & Rendement

Opgave 5 & 6

Opgave 5

P = 60 W, U = 230 V.

Opgave 6

De makkelijkste manier om deze vraag op te lossen is om een willekeurige waarde van weerstand aan de lampjes te geven, bijv.: R_lamp = 3,0 Ω.

In de schakeling met twee lampjes wordt de spanning gelijk verdeeld over beide lampjes. Dus U_{lamp 1} = U_{lamp 2} = 6,0/2 = 3,0 V.

Opgave 6 (vervolg)

Als de weerstand 3,0 Ω is, zal de stroomsterkte door elk lampje

Dus het vermogen van beide lampjes is

Als op dezelfde manier ook de stroomsterkte en vermogen van de lamp uitgerekend wordt, volgt uit de serieschakeling van 3 lampjes:

Dus U_{lamp 1} = U_{lamp 2} = U_{lamp 3} = 9,0/3 = 3,0 V

In beide schakelingen branden de lampjes met 3,0 W en branden ze allemaal even fel.

P = U I \to I = \frac{​ P ​ ​}{​ U ​}

\to I = \frac{​ 6 0 ​ ​}{​ 2 3 0 ​} = 0, 26 A

R = \frac{​ U ​ ​}{​ I ​} = \frac{​ 2 3 0 ​ ​}{​ 0 , 2 6 ​} = 8, 8 \cdot 1 0^{​ 2 ​ ​} Ω

I^{​ l a m p 1 & 2 ​ ​} = \frac{​ U ^{​ l a m p ​ ​} ​ ​}{​ R ^{​ l a m p ​ ​} ​} = \frac{​ 3 , 0 ​ ​}{​ 3 , 0 ​} = 1, 0 A

P^{​ l a m p 1 & 2 ​ ​} = U^{​ l a m p ​ ​} I^{​ l a m p ​ ​} = 3, 0 \cdot 1, 0 = 3, 0 W

I^{​ l a m p 1 & 2 & 3 ​ ​} = 1, 0 A

P^{​ l a m p 1 & 2 & 3 ​ ​} = 3, 0 W

Slide 32 - Slide

Antwoorden Vermogen & Rendement

Opgave 7 & 8

Opgave 7

a. Ze worden parallel aangesloten, zodat elk lampje zijn eigen stroomkring van 6,0 V heeft.

b. U = 6,0 V, I = 0,20 A

c. U = 6,0 V, I = 0,20 A, R = 30 Ω.

Opgave 8

Volgt.

R = \frac{​ U ​ ​}{​ I ​} = \frac{​ 6 , 0 ​ ​}{​ 0 , 2 0 ​} = 30 Ω

P^{​ l a m p j e ​ ​} = U I = 6, 0 \cdot 0, 20 = 1, 2 W

P^{​ t o t ​ ​} = 3 \cdot P^{​ l a m p j e ​ ​} = 3 \cdot 1, 2 = 3, 6 W

Voor 3 lampjes is dat dus:

Slide 33 - Slide

Antwoorden Vermogen & Rendement

Opgave 9

P = 1500 W, t = 2,0 h.

1 kWh = 3,6·10⁶ J

Opgave 10

Op volgende pagina

P = \frac{​ E ​ ​}{​ t ​} \to E = P \cdot t

\to E = P \cdot t = 1500 \cdot 2, 0 = 3, 0 \cdot 1 0^{​ 3 ​ ​} k W h

\to E = 3, 0 \cdot 1 0^{​ 3 ​ ​} \cdot 3, 6 \cdot 1 0^{​ 6 ​ ​} = 1, 1 \cdot 1 0^{​ 10 ​ ​} J

Slide 34 - Slide

Antwoorden Vermogen & Rendement

Opgave 10

P_gloei = 0,075 kW, Prijs_gloei = € 0,90, t_gloei = 1000 h.

P_spaar = 0,015 kW, Prijs_spaar = € 7,00, t_spaar = 8000 h.

Prijs_{1 kWh} = € 0,15.

Om de besparing uit te rekenen kan het beste over een periode van 8000 h gerekend worden.

In 8000 h moeten 8000/1000 = 8 gloeilampen gekocht worden. Dat is een prijs van 8·€ 0,90 = € 7,20.

Per 1000 h verbruikt de gloeilamp:

Prijs_{1000 h} = 75· € 0,15 = € 11,25

Prijs_{8000 h} = 8·€ 11,25 = € 90,00

Totale prijs gloeilamp = € 90,00 + € 7,20 = € 97,20

Opgave 10 (vervolg)

Per 8000 h verbruikt de spaarlamp:

Prijs_{8000 h} = 120 · € 0,15 = € 18,00

In 8000 h wordt maar 1 spaarlamp gebruikt, dus dat is een prijs van € 7,00.

Totale prijs spaarlamp = € 18,00 + € 7,00 = € 25,00

Besparing in kosten:

Totale besparing = € 97,20 - € 25,00 = € 72,20

E^{​ g l o e i ​ ​} = P^{​ g l o e i ​ ​} \cdot t^{​ g l o e i ​ ​} = 0, 075 \cdot 1000 = 75 k W h

E^{​ s p a a r ​ ​} = P^{​ s p a a r ​ ​} \cdot t^{​ s p a a r ​ ​} = 0, 015 \cdot 8000 = 120 k W h

Slide 35 - Slide

Antwoorden Vermogen & Rendement

Opgave 11 t/m 14

Opgave 11

E = 26,88 kWh, t = 4 weken = 4·7·24 = 672 h.

Opgave 12

P = 500 W, U = 230 V, I = 5,0 A.

Echter, dit is het rendement wat nuttig gebruikt wordt. Het percentage van het opgenomen vermogen wat niet nuttig verbruikt wordt is 100 % - 43 % = 57 %.

Opgave 13

Volgt.

Opgave 14

Volgt.

P = \frac{​ E ​ ​}{​ t ​} = \frac{​ 2 6 , 8 8 ​ ​}{​ 6 7 2 ​} = 0, 0400 k W = 40, 0 W

P = U I = 230 \cdot 5, 0 = 1150 W

η = \frac{​ P ^{​ n u t t i g ​ ​} ​ ​}{​ P ^{​ t o t ​ ​} ​} \cdot 100 % = \frac{​ 5 0 0 ​ ​}{​ 1 1 5 0 ​} \cdot 100 % = 43 %

Slide 36 - Slide

Elektriciteit - Antwoorden 1/2

Items in this lesson

Slide 1 - Slide

Slide 2 - Slide

Slide 3 - Slide

Slide 4 - Slide

Slide 5 - Slide

Slide 6 - Slide

Slide 7 - Slide

Slide 8 - Slide

Slide 9 - Slide

Slide 10 - Slide

Slide 11 - Slide

Slide 12 - Slide

Slide 13 - Slide

Slide 14 - Slide

Slide 15 - Slide

Slide 16 - Slide

Slide 17 - Slide

Slide 18 - Slide

Slide 19 - Slide

Slide 20 - Slide

Slide 21 - Slide

Slide 22 - Slide

Slide 23 - Slide

Slide 24 - Slide

Slide 25 - Slide

Slide 26 - Slide

Slide 27 - Slide

Slide 28 - Slide

Slide 29 - Slide

Slide 30 - Slide

Slide 31 - Slide

Slide 32 - Slide

Slide 33 - Slide

Slide 34 - Slide

Slide 35 - Slide

Slide 36 - Slide

More lessons like this

Elektriciteit - Antwoorden 2/2

Elektriciteit 3 - Stroomsterkte, Spanning & Vervangingsweerstand

HS 1.5 schakelingen in huis

HS 1.5 schakelingen in huis

Herhaling 4.3 - bb3

Weerstand

herhaling en huiswerk par. 3

§4.3 + §4.4