Tentamen 2 elektriciteit, capaciteit en opwekken elektriciteit (4.2 en 4.3)

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Berekeningen en oefen vragen

• Telefoon in de telefoontas
• Ga zitten volgens de plattegrond
• Pak je schrift en je pen.
• Maak de startopdracht.

Tentamen 2 Elektriciteit

Starter for ten (5 minuten)

John kan zijn mobieltje opladen door er hard tegen te schreeuwen (zie de figuur). Tijdens het schreeuwen wordt in de microfoon bewegingsenergie omgezet in elektrische energie, waarmee de accu wordt opgeladen.

Na twee dagen is de opgeladen accu leeg. De accu levert een spanning van 3,70 V. De gemiddelde stroomsterkte in die twee dagen is 37,5 mA.

Bereken het vermogen dat de accu in die twee dagen gemiddeld levert.

Bereken de capaciteit die de accu heeft als de stroom gelijkmatig wordt gebruikt in die twee dagen.

https://www.online-stopwatch.com/bomb-countdown/full-screen/

P = U x I

P=3,7x0,0375

P = 0,139 W

C=Ixt

C=37,5x48

C=1800mAh

Spullen bij je.

1. boek
2. schrift
3. rekenmachine
4. pen/potlood/geodriehoek of liniaal
5. Binas 
6. werkboek deel A

https://www.online-stopwatch.com/chance-games/roll-a-dice/full-screen/

Doelen van deze les

• Oefenen van begrippen
• Oefensommen capaciteit - spanning - energie

Capaciteit van een batterij

Bereken hoe lang een batterij meegaat als hij een capaciteit heeft van 2400 mAh.

De batterij moet een gemiddelde vermogen leveren van 2,85 W.

De geleverde spanning is 3.8 V. 

Let op je moet twee dingen uitrekenen voor je antwoord kunt geven.

3,2 h

Noteer de vraag

Bereken hoe lang een batterij meegaat als hij een capaciteit heeft van 2400 mAh.

De batterij moet een gemiddelde vermogen leveren van 2,85 W.

De geleverde spanning is 3.8 V. 

Vraag : t = ?

Noteer de formule

Bereken hoe lang een batterij meegaat als hij een capaciteit heeft van 2400 mAh.

De batterij moet een gemiddelde vermogen leveren van 2,85 W.

De geleverde spanning is 3.8 V. 

C = I . t 

Vraag : t = ?

Noteer de gegevens

Bereken hoe lang een batterij meegaat als hij een capaciteit heeft van 2400 mAh.

De batterij moet een gemiddelde vermogen leveren van 2,85 W.

De geleverde spanning is 3.8 V. 

C = I . t 

Vraag : t = ?

Gegevens:

C = 2400 mAh

P = 2,85 W

U = 3,8 V

OEPS!

Bereken hoe lang een batterij meegaat als hij een capaciteit heeft van 2400 mAh.

De batterij moet een gemiddelde vermogen leveren van 2,85 W.

De geleverde spanning is 3.8 V. 

C = I . t	Vraag : t = ? Gegevens: C = 2400 mAh P = 2,85 W U = 3,8 V
2400 = I . t

Wat kun je wel uitrekenen met de gegevens?

Bereken hoe lang een batterij meegaat als hij een capaciteit heeft van 2400 mAh.

De batterij moet een gemiddelde vermogen leveren van 2,85 W.

De geleverde spanning is 3.8 V. 

C = I . t P = U . I	Vraag : t = ? Gegevens: C = 2400 mAh P = 2,85 W U = 3,8 V
2,85 = 3,8 x I dus I = 2,85 : 3,8 = 0,75 A = 750 mA

Bereken nu de tijd 

Bereken hoe lang een batterij meegaat als hij een capaciteit heeft van 2400 mAh.

De batterij moet een gemiddelde vermogen leveren van 2,85 W.

De geleverde spanning is 3.8 V. 

C = I . t P = U . I	Vraag : t = ? Gegevens: C = 2400 mAh P = 2,85 W U = 3,8 V I = 750 mA
2400 = 750 x t t = 2400 : 750 =	t = 3,2 h

Woordenlijst

Ga in tweetallen zitten en per tweetal heb je een telefoon nodig.

Zit je thuis dan kun je alleen meedoen.

https://quizlet.com/553462431/mavo-4-natuurkunde-begrippenlijst-paragraaf-41-flash-cards/

Bereken het elektrisch vermogen

Een televisie staat aangesloten op het stopcontact. De televisie staat 3 uur aan.

De televisie gebruikt een elektrische energie van 1,2 kWh

Bereken het elektrische vermogen.

De vraag?

Een televisie staat aangesloten op het stopcontact. De televisie staat 3 uur aan.

De televisie gebruikt een elektrische energie van 1,2 kWh

Bereken het elektrische vermogen.

Vraag: P = ?

De formules.

Een televisie staat aangesloten op het stopcontact. De televisie staat 3 uur aan.

De televisie gebruikt een elektrische energie van 1,2 kWh

Bereken het elektrische vermogen.

Let op er zijn twee formules waar de P in staat om het vermogen uit te rekenen.

1: P = U . I

2: E = P . t

Vraag: P = ?

De gegevens.

Een televisie staat aangesloten op het stopcontact. De televisie staat 3 uur aan.

De televisie gebruikt een elektrische energie van 1,2 kWh

Bereken het elektrische vermogen.

1: P = U . I

2: E = P . t

Vraag: P = ?

Gegevens:

U = netspanning (stopcontact) = 230 V

t = 3 h

E = 1,2 kWh

Theorie

De elektrische energie kun je in twee eenheden uitrekenen.

1. Joule (dit is gelijk aan Ws)
2. kiloWattuur (kWh)

In een huishouden of met grote getallen wordt er meestal gewerkt met kiloWattuur.

Bedenk dan wel dat je het vermogen moet gebruiken in kiloWatt (= 1000 W)

en de tijd in uur ( = 3600 s).

1 kiloWattuur = 3 600 000 J  (x 1000 x 3600)

Pik de goede formule uit en vul deze in.

Een televisie staat aangesloten op het stopcontact. De televisie staat 3 uur aan.

De televisie gebruikt een elektrische energie van 1,2 kWh

Bereken het elektrische vermogen.

1: P = U . I 2: E = P . t	Vraag: P = ? Gegevens: U = netspanning (stopcontact) = 230 V t = 3 h E = 1,2 kWh
Gebruik formule 2 omdat je I mist. 1,2 = P x 3 P = 1,2 : 3 = 0,4

Noteer de antwoord zin met de juiste eenheid

Een televisie staat aangesloten op het stopcontact. De televisie staat 3 uur aan.

De televisie gebruikt een elektrische energie van 1,2 kWh

Bereken het elektrische vermogen.

1: P = U . I 2: E = P . t	Vraag: P = ? Gegevens: U = netspanning (stopcontact) = 230 V t = 3 h E = 1,2 kWh
Gebruik formule 2 omdat je I mist. 1,2 = P x 3 P = 1,2 : 3 = 0,4	P = 0,4 kW ( = 400 W) Omdat er kW h bij E staat moet het antwoord van P ook in kW zijn !

Opdracht 25 uit het boek

Bekijk het filmpje en geef daarna de antwoorden op vraag 25.

Opdracht 27 uit het boek

De Cargohopper is een elektrisch voertuig. Hij rijdt zonder uitlaatgassen zachtjes zoemend door Utrecht. Het voertuig heeft vier accu's van 12 V, die zo zijn geschakeld dat ze de elektromotor een werkspanning van 48 V leveren.

Leg uit in welk van de vier vereenvoudigde schakelschema's in de figuur de accu's op de juiste manier zijn geschakeld.

De accu's moeten in serie staan met de plus van de eerste accu naar de min van de tweede accu, etc. 

• A werkt niet, de accu's staan wel in serie maar werken elkaar tegen
• B is goed
• C is parallel en geeft maar 12 V (Parallel blijft U contstant)
• D werkt niet, dit is een puinhoop.

De Berkelbike

De Berkelbike is een fiets waarop mensen met een spierverlamming kunnen fietsen (zie de figuur). In de Berkelbike zit een kleine computer die stroomstootjes naar elektroden in een fietsbroek van de fietser stuurt. Via de fietsbroek worden deze stroomstootjes doorgegeven aan de beenspieren. Hierdoor trekken de beenspieren samen en kunnen de benen bewegen.

De computer werkt op een spanning van 7,2 V. Deze wordt geleverd door zes batterijen van 1,2 V.

Hoe moeten de zes batterijen geschakeld worden?

De batterijen of accu's moeten in serie staan om meer spanning te krijgen.

Bij een parallel schakeling van batterijen/accu's blijft de spanning gelijk aan de spanning van 1 batterij/accu

De Berkelbike (deel 2)

Tussen de elektroden loopt er tijdens een stroomstootje een stroomsterkte van 0,150 A door de huid. Dit gebeurt bij een spanning van 135 V. De elektrische energie van een stroomstootje is 1,9 J.

Bereken hoeveel ms het stroomstootje duurt. 

Gebruik de formules:

P = U x I

E = P x t  (dus t = E : P)

Of

E = U x I x t  

(dus t = E : (U x I) )

Goede antwoord is 94 ms 

(= 0,0938 s)

P = 20,25 W

Doelen van deze les

• Oefenen van begrippen
• Oefensommen capaciteit - spanning - energie

Huiswerk

leren paragraaf 4.1 + 4.2

leren begrippenlijsten 4.1 en 4.2

lezen paragraaf 4.3

Maken de vragen in het werkboek paragraaf 4.3