Oefentoets

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

Elektriciteit oefentoets en herhaling

Pak een rekenmachine, schrift en een pen op tafel.

Maar eerst

• Denk aan formules, berekeningen en eenheden op te schrijven.
• Werken alleen overleggen in tweetallen.
• Schrijf deze formules over voordat we gaan beginnen:

P=U⋅I

E=P⋅t

​U​s​​​​U​p​​​​=​n​s​​​​n​p​​​​

Ut=U1=U2=U...

It=I1+I2+I...

Pt=P1+P2+P...

Pp=Ps

Opdracht 1: Reken om

a. 1000 MJ = .... kWh

b. 0,15 kWh = .... J

c. 0,000036 mJ  = ... kWh

Joule en Kilowattuur

• De Kilowattuur (kWh) is eigenlijk overbodig.
• Toch nog veel gebruik bij bijvoorbeeld bedrijven en thuis.
• 1kWh staat gelijk aan 3,6 MJ
• 1 MJ staat gelijk aan 1 miljoen J *

                                                           x 3,6

                                                            : 3,6

kWh

MJ

Paragraaf 1

Opdracht 2: Een accu in een telefoon bevat 1,8 Wh aan elektrische energie. De spanning van de accu is 1,5 V. De accu levert een stroomsterkte 0,125 mA. Hoeveel uur kan de telefoon aanstaan voordat de accu leeg is.

Gegevens

•  
•  
•  

Gevraagd

•  

Oplossing

Conclusie:

Energie en vermogen

• Formule van elektrisch vermogen wordt vaak samen gebruikt met de formule van elektrische energie.
• elektrische energie (J) = vermogen (W) x tijd (s) 
• In de volgende oefening zullen we beiden combineren. *

P=U⋅I

E=P⋅t

Paragraaf 1

Opdracht 5: Over een primaire spoel met 195 windingen van een transformator loopt een spanning van 240V. Over de secundaire spoel loopt een spanning van  16V. Wat is het aantal windingen op de secundaire spoel?

Gegevens

•  
•  
•  

Gevraagd

•  

Oplossing

Conclusie:

Verband tussen aantal windingen en de spanningEnergie en vermogen

• aantal windingen primair →
  
• aantal windingen secundair →
  
• primaire spanning (V) →
  
• secundaire spanning (V) →         *

n​p​​

n​s​​

U​p​​

U​s​​

​U​s​​​​U​p​​​​=​n​s​​​​n​p​​​​

Paragraaf 2

Opdracht 6: Over de primaire spoel van een ideale transformator staat een spanning van 230V en een stroomsterkte van 250 mA. De secundaire spoel heeft een spanning van 28,75V.
Wat is de stroomsterkte van de secundaire spoel?

Gegevens

•  
•  
•  

Gevraagd

•  

Oplossing

Conclusie:

De ideale transformator

• Een ideale transformator verliest geen energie aan trillingen of warmte.
• Hierbij geld dat het vermogen van de primaire spoel altijd even groot is als het vermogen van de secundaire spoel.

Pp=Ps

P=U⋅I

Up⋅Ip=Us⋅Is

Paragraaf 2

Opdracht 3: In de woonkamer staan een aantal apparaten. Een tv van 1500W, een radio van 1100W, een lamp van 450W en een Playstation 5 van 800W. Wat is de maximale stroomsterkte op de groep? Is er overbelasting?

Gegevens

•  
•  
•  

Gevraagd

•  

Oplossing

Conclusie:

Overbelasting

• Als de stroomsterkte in een leiding te groot wordt kan deze te warm worden en brandgevaar als gevolg hebben. 
• In woningen is de maximale stroomsterkte op een groep meestal 16A.
  
  
  
• Als het vermogen op een groep dus meer dan 3,7 kW is dan heb je overbelasting.*

Ptot=U⋅Itot=230⋅16=3680W=3,7kW

Paragraaf 3

Opdracht 4: Bij het maken van een tosti krijg je een schok van het tosti-ijzer. Over de fasedraad loopt een stroom van 4,321A en op de nuldraad loopt een stroom van 4,286A. Hoe groot is de lekstroom? Zal de aarlekschakelaar de stroom uitschakelen? 

Gegevens

•  
•  
•  

Gevraagd

•  

Oplossing

Conclusie:

Lekstroom

• Als de stroomsterkte over de fasedraad en nuldraad verschilt dan ontsnapt er ergens stroom. Dit wordt de lekstroom genoemd.
•  
• Als het verschil tussen
   de fasedraad en nuldraad

     boven de 30 mA komt
     wordt de stroom
     uitgeschakelt door de
     aardlekschakelaar.

Ilek=Ifasedraad−Inuldraad

Paragraaf 4