Herhalingsoefeningen op elektrische kringen +

1
EXTRA-OEFENINGEN I.V.M. ELEKTRISCHE KRINGEN
1)
Figuren (a) en (b) stellen 2 elektrische kringen voor. Teken voor beiden het schema.
Je vindt op de figuren een batterij, lampjes en een meettoestel.
2)
De lampen en de bronnen in onderstaande figuren zijn allemaal identiek. Indien de
lamp in (a) zijn normale volle intensiteit heeft, wat kan je dan zeggen over de
intensiteit van de lampen in (b), (c), (d), (e) en (f) in vergelijking met (a)?
3)
Op nevenstaande figuren
stellen de cirkeltjes ofwel
een voltmeter of een
ampèremeter voor.
a)
Geef telkens aan wat
elk van die cirkeltjes
voorstellen.
b)
Bereken welke waarde
ze aanduiden.
Merk op: Je mag werken
met 2 BC: dus 6,0 V en
2,0  zijn de gegevens.
4)
Een feestverlichting moet worden aangesloten op de elektrische huisinstallatie. De
installatie is beveiligd met een zekering van 16 A. Je kunt kiezen uit twee systemen,
namelijk lampen van 230 V / 0,30 A en lampen van 12 V / 0,50 A.
Schets voor beide systemen het schakelschema en geef bij elk systeem aan, hoeveel
lampen je maximaal kunt aansluiten.
2
5)
Twee weerstanden van 4,0 
zijn verbonden met een bron
van 2,0 V en een A-m, zoals
op de figuren (a), (b) en (c).
Wat is de aflezing van de
A-m in elk van die figuren?
Merk op: Je mag werken met
2 BC: je mag dus werken met
2,0 V en 4,0 .
6)
In nevenstaande schakeling is C een bron
van 2,0 .
a)
Wat lees je af op de A-m en de V-m,
indien S1 gesloten is en S2 open is.
b)
Wat lees je af op de A-m en de V-m,
indien beide schakelaars gesloten zijn?
Verklaar!
c)
Wat lees je af op de A-m en de V-m,
indien beide schakelaars open zijn? Verklaar!
Merk op: Je mag werken met 2 BC, dus met 2,0 V; 3,0  en 5,0 
7)
Op nevenstaande figuur bemerk je 2 A-m X en Y, die in parallel geschakeld zijn en
verbonden zijn met een batterij en een weerstand, met als bedoeling de stroom die de
batterij levert te bepalen. Beide A-m vertonen hun volle schaaluitslag: voor X is
dat 3,0 A en voor Y is dat 2,0 A.
a) Hoe groot is de stroom die de batterij levert?
b) Waarom kan die stroom niet gemeten worden door
één van die A-m afzonderlijk?
b) Indien de inwendige weerstand van A-m Y gelijk is
aan 0,04 , wat is dan het potentiaalverschil tussen P
en Q?
c) Wat is de inwendige weerstand van A-m X?
3
EXTRA-OEFENINGEN I.V.M. VERMOGEN
1)
Twee weerstanden van 12 en 48  worden aangesloten op een bron van 24 V.
a)
b)
De twee weerstanden zijn in serie geschakeld. Hoe groot is het elektrisch
vermogen dat de spanningsbron moet leveren?
De twee weerstanden worden nu parallel geschakeld. Wordt het elektrisch
vermogen dat de spanningsbron moet leveren daardoor groter of kleiner?
Leg uit waarom. Hoeveel maal zo groot of klein wordt het dan?
2)
Een weerstand is bruikbaar als verwarmingselement. Moet die weerstand R groot of
klein zijn om het verwarmingselement een groot elektrisch vermogen Pe te geven?
Hieronder staan 2 mogelijke antwoorden. Welke is de juiste? Verklaar.
O
De weerstand R moet klein zijn, want Pe = U2 / R.
O
De weerstand R moet groot zijn, want Pe = I2 / R.
3)
Op een kabelhaspel staan voorschriften voor de maximaal toegestane stroomsterkte in
de leidingen van de kabel. Volledig afgerold mag in de leidingen een stroom lopen
van 6,0 A. Voor een opgerolde kabel is de max. stroomsterkte maar 2,75 A.
a) Waarom is de maximaal toegestane stroomsterkte in de opgerolde toestand kleiner
dan in de uitgerolde toestand.
b) Mag je een straalkachel van 1000 W aansluiten op het net (220 V) indien de kabel
opgerold is?
4)
Een wasmachine heeft een maximaal elektrisch vermogen van 3,2 kW. Tijdens het
afwerken van een volledig wasprogramma is het gemiddeld elektrisch vermogen van
de wasmachine 2,4 kW. Het wasprogramma duurt 75 minuten.
a)
Leg uit waarom het gemiddeld elektrisch vermogen van de wasmachine tijdens
het wasprogramma lager is dan het maximaal elektrisch vermogen.
b)
Bereken de elektriciteitskosten van het draaien van het wasprogrammabij een
tarief van 0,120 €/kWh
c)
De wasmachine is aangesloten op een aparte groep van de elektrische
huisinstallatie. Zal deze wasmachinegroep met een zekering van 10, 16 of 25
A tegen overbelasting beveiligd zijn? Leg uit waarom.
d)
De wasdroger heeft een maximaal elektrisch vermogen van 3,3 kW. De
wasmachine en de wasdroger zijn aangesloten op dezelfde groep van de
elektrische huisinstallatie. Mogen deze twee apparaten tegelijkertijd
ingeschakeld zijn? Waarom wel of niet?
4
Oplossingen (zonder de berekening) van de extra-oefeningen i.v.m. elektrische kringen
2)
b) (a) x 2
c) idem (a)
d) nul
e) tussen (a) en (b)
f) idem (a)
3)
figuur 1:
- A, D, F : A-m
C, E : V-m
- A, D, F : I = 1,5 A C, E : U = 2,0 V
figuur 2:
- G, H, J : A-m
- G: I = 6,0A
I, K: V-m
H,J : I = 3,0 A
I,K : U = 6,0 V
Figuur 3:
- L, N, P: A-m
- L: I = 2,0 A
M, O: V-m
N,P: I = 1,0 A
M: U = 4,0 V
4)
230 V / 0,30 A : in parallel 53 lampen
12 V / 0,50 A : in serie
19 lampen
5)
a) 0,25 A
b) 1,0 A
c) 0,50 A
6)
a) I = 0,25 A ; U = 1,3 V
b) U = 0 V ; I = 0,67 A
c) I = 0 A ; U = 2,0 V
7)
a) I = 5,0 A
b) A-m zou overbelast worden
c) UPQ = 0,12 V
d) RX = 0,06 Ω
O: U = 2,0 V
Oplossingen (zonder de berekening) van de extra-oefeningen i.v.m. vermogen
1) a) P = 9,6 W
b) 6,3 keer groter
2) klein
3) a) Joule-effect
b) opgerold: Pmax = 605 W
afgerold: Pmax = 1320 W
4) a) slechts in een gedeelte (tijdens opwarmen) van het programma is het vermogen max.
b) ∆E = 30 kWh ; 0,360 €
c) Imax = 14,5 A; dus zekering van 16 A
d) nee; 6,5 kW geeft 29,5 A