Oefenproefwerk H4 correctie (Word

Proefwerk H4 - Elektriciteit
R
1p
U
I
Klas:
P  UI
E Pt
Naam:
Netspanning = 230 V
serie schakeling
parallel schakeling
I = I1 = I2 = …
I = I1 + I2 + ...
U = U1 + U2 + ...
U = U1 = U2 = …
Rv = R1 + R2 + ...
1
1
1
── = ── + ── + ...
Rv
R1
R2
Opdracht 1 - Twee pvc balletjes worden geladen en vervolgens aan zijden draden opgehangen.
a. Op welke manier kun je pvc balletjes laden?
Door er met een wollen doek over te wrijven.
1p
b. Verklaar waarom de balletje hangen zoals in de figuur hiernaast.
Balletjes met dezelfde elektrische lading stoten
elkaar af.
1p
c. Na een tijdje lekt er lading van de balletjes weg. Wat gebeurt er daardoor met de stand van de
balletjes ten opzichte van elkaar?
Gaan iets meer naar elkaar toe. Zolang er lading is blijven ze
elkaar afstoten.
2p
Opdracht 2 - Gegeven: R1 = 40 Ω, R2= 120 Ω en I = 200 mA.
a. Bereken de vervangingweerstand Rv.
Rv = 1 / (1/40 + 1/120) = 30 Ω
(2p)
I1
R1
I2
R2
I
U
3p
b. Bereken de stroomsterkte I1.
U = Rv x I = 30 x 0,2 = 6 V
I1 = U / R1 = 6 / 40 = 0,15 A
(1,5p)
(1,5p)
1p
Opdracht 3 - Gegeven: R1 = 32 Ω, R2= 56 Ω en U = 4,4 V.
a. Bereken de vervangingweerstand Rv.
Rv = 32 + 56 = 88 Ω
I
R1
(1p)
U
3p
R2
b. Bereken de spanning over R1.
Itot = 4,4 / 88 = 0,05 A
U1 = R1 x Itot = 32 x 0,05 = 1,6 V
3p
Opdracht 4 - Gegeven: Alle weerstanden zijn 80 Ω.
Bereken de vervangingweerstand Rv.
R12 = 1 / (1/80+1/80) = 40Ω
(1p)
R123 = 40+80 = 120Ω
(0,5p)
R45 = 80+80 =160Ω
(0,5p)
Rv = 1/(1/120+1/160) = 68,6Ω (1p)
2p
R=?
24 V
b. Bereken de stroomsterkte door de lamp.
I=P/U
I = 15 / 9 = 1,67 A
3p
(1,5p)
R1
R2
R3
R4
R5
Opdracht 5 - Professor Pyrlevanphilipski wil een lamp van (9 V; 15 W) aansluiten op een
spanningsbron van 24 V. De lamp moet normaal branden. Daarom sluit hij de lamp met een extra
weerstand in serie aan op deze spanningsbron.
a. Teken het schakelschema en zet alle bekende gegevens erbij.
9 V / 15 W
2p
(1,5p)
(2p)
c. Bereken de grootte van de extra weerstand.
Ur = 24 – 9 = 15 V
Ir = 1,67 A
R = 15 / 1,67 = 9 Ω
(1p)
(1p)
(1p)
Tekening 1,5p
Gegevens 0,5p
2p
Opdracht 6 – Spongebob geeft een concert bij Octo thuis.
De microfoon (met versterker) waar hij in zingt heeft een
vermogen van 150 W. De gitaar (met versterker) van
Spongebob en Sandy hebben beide een vermogen van
500 W. Gerrit doet de lichteffecten en gebruikt hierbij 10
lampen van 150 Watt. De bellenblaas machine van 125 W
is stuk, daarom doet Patrick dit klusje handmatig. (alles is aangesloten op netspanning)
a. Bereken het totale vermogen van alle apparaten die hierboven gebruikt worden tijdens het concert.
Ptotaal = 150 + 500 x 2 + 150 x 10 = 2650 W
(0,5p)
2p
(0,5p)
(0,5p)
(0,5p)
b. De zekering schakelt bij 16 A de stroom uit. Ga na of de stroom wel of niet uitgeschakeld wordt.
Pmax = 16 x 230 = 3680 W (1,5p), dus stroom wordt niet
uitgeschakeld. (0,5p)
2p
Opdracht 7 - Een lampje wordt aangesloten op een
spanningsbron.
Voor
verschillende
waarden
van
het
spanningsverschil U over het lampje wordt de stroomsterkte I door
het lampje gemeten. Met behulp van deze meetresultaten wordt
een grafiek getekend.
a. Neemt de weerstand van de lamp toe of af bij grotere waarden
van U? Licht je antwoord toe.
R=U/I
De stroomsterkte neemt in verhouding
minder toe. Hierdoor wordt dus de
weerstand groter.
1p
b. Waarom verandert de weerstand van de lamp bij groter waarden van U?
De lamp wordt warmer.
1p
c. Leg uit of bovenstaande grafiek van een constantaan weerstand is.
Geen constantaan (0,5p), want dan zou de grafiek een rechte
lijn hebben. (0,5p)
Opdracht 8 - In een folder staan de volgende gegevens over Afwastemperatuur
de afwasmachine AEG Favorit 8080. Zie tabel hiernaast. Tijdsduur
Anneke gaat onderzoeken hoe het precies zit met het Waterverbruik
energieverbruik. Tijdens een afwasbeurt meet ze met een Energieverbruik
vermogensmeter het vermogen van het apparaat als functie
van de tijd. Zie de grafiek hieronder. (afwasmachine is aangesloten op netspanning)
2p
a. Bepaal de grootte van de stroomsterkte tijdens het verwarmen van het water bij het wassen.
P = 2,6 kW = 2600 W
U = 230 V
I = P / U = 2600 / 230 = 11,3 A
4p
50 oC
1 uur en 26 min
16 liter
1,08 kWh
(0,5p)
(0,5p)
(1p)
b. Controleer of het energieverbruik uit de folder overeenkomt met het onderzoek.
Water rond pompen
t = 20 + 18 + 10 = 48 min = 0,8 h, P = 0,3 kW
(0,5p)
E = 0,3 x 0,8 = 0,24 kWh
(0,5p)
Wassen (verwarmen)
t = 12 min = 0,2 h
P = 2,6 kW
(0,5p)
E = 2,6 x 0,2 = 0,52 kWh
(0,5p)
Afspoelen en drogen (verwarmen)
t = 16 min = 0,266666 h
P = 1,2 kW
(0,5p)
E = 1,2 x 0,266666 = 0,32 kWh
(0,5p)
Etot = 0,24+0,52+0,32 = 1,08 kWh (0,5p), dus folder is juist. (0,5p)
36
score
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
Maximale score
cijfer
1,0
1,1
1,3
1,4
1,5
1,6
1,8
1,9
2,0
2,1
2,3
2,4
2,5
2,6
2,8
2,9
3,0
3,1
3,3
3,4
score cijfer
10,0 3,5
10,5 3,6
11,0 3,8
11,5 3,9
12,0 4,0
12,5 4,1
13,0 4,3
13,5 4,4
14,0 4,5
14,5 4,6
15,0 4,8
15,5 4,9
16,0 5,0
16,5 5,1
17,0 5,3
17,5 5,4
18,0 5,5
18,5 5,6
19,0 5,8
19,5 5,9
score cijfer
20,0 6,0
20,5 6,1
21,0 6,3
21,5 6,4
22,0 6,5
22,5 6,6
23,0 6,8
23,5 6,9
24,0 7,0
24,5 7,1
25,0 7,3
25,5 7,4
26,0 7,5
26,5 7,6
27,0 7,8
27,5 7,9
28,0 8,0
28,5 8,1
29,0 8,3
29,5 8,4
score cijfer
30,0 8,5
30,5 8,6
31,0 8,8
31,5 8,9
32,0 9,0
32,5 9,1
33,0 9,3
33,5 9,4
34,0 9,5
34,5 9,6
35,0 9,8
35,5 9,9
36,0 10,0