lading en energie

Lading, stroom en potentiële energie.
1.
Als er een constante stroom van 0,5 A door een draad vloeit, hoeveel
lading komt er dan in een bepaald punt voorbij per minuut ?
BA
(30 C)
2.
Hoeveel elektronen vloeien er per seconde door een draad die 0,7 A
stroom voert ?
BA
(4,4.1018)
3.
Een elektronenkanon in een TV schiet elektronen af. Als de
straalstroom 10 mA is, hoeveel elektronen raken dan het TV-scherm
per seconde ? Hoeveel Coulomb lading raakt het scherm per minuut ?
BA
(6,3.1013 ; 6.10-4C)
4.
Het elektron van een waterstofatoom beweegt in een cirkelvormige
baan met straal 53 pm (10-12 m) en snelheid 2,2 Mm/s. Bepaal de
'stroom' van het elektron.
EX
(1,06 mA)
5.
Door een draad vloeit een stroom van 1 A. Hoeveel elektronen komen
er dan in een willekeurig punt van de draad voorbij per sekonde? Per
minuut?
BA
(6,25
triljoen;
3,75
triljoen)
6.
Hoeveel elektronen vloeien er elke seconde door een lamp als de
stroom door de lamp 0,75 A is?
BA
(4,69
triljoen)
7.
t elektronenkanon van een televisietoestel 'schiet' elektronen naar het
scherm. Als de straalstroom met 10 mikroA overeenstemt, hoeveel
van de afgevuurde elektronen zullen er dan het scherm raken binnen de
tijdsduur van een seconde? Hoeveel eenheidsladingen (in C) raken het
scherm per minuut?
BA
(62,5
biljoen; 0,6
mC)
8.
Een stroom van 5 A vloeit 4 min lang door een geleidende staaf.
Hoeveel lading is er, en hoeveel elektronen zijn er in die tijd door deze
geleider gegaan?
BA
(1,2 kC;
7500
triljoen)
9.
Onder welke spanning staat een gloeidraad en hoeveel stroom vloeit er
door als er elke minuut 720 C lading doorstroomt en elke seconde 720
J elektrische energie in warmte vrijkomt?
BA
(60 V; 12
A)
10.
Het elektron van een waterstofatoom beweegt in een cirkelvormige
baan met een straal van 53 pm. De baansnelheid van het elektron is
2,2 Mm/s. Bereken met welke 'stroom' dit overeenstemt.
EX
(1,06 mA))
11.
Hoeveel elektronen komen er per seconde voorbij in de gloeidraad van
een lamp die bij een netspanning van 220 V per seconde 100 J energie
in licht en warmte omzet?
BA
(2,84
triljoen))
12.
Een kunstmatige bliksemmachine werkt onder een spanning van 10
MV. Als er in elke flits 125 kJ energie vrijkomt, hoeveel
eenheidsladingen (in C) zijn er dan per flits nodig?
BA
(12,5 mC)
13.
Een 12 V accu van een auto heeft een Capaciteit van 80 Ah. Hoeveel
energie is er in de batterij geaccumuleerd?
BA
(3,46 MJ)
14.
Een batterijpakket met een totaalspaning van 32 V heeft een capaciteit
van 1 MJ. Hoelang kan dit een stroom leveren van 5 A?
BA
(1 h 44 min
10 s)
15.
In een geleider vloeit er 1,5 A stroom. Hoeveel lading wordt er per
minuut verplaatst als de spanning erover 100 V bedraagt? Hoeveel
arbeid heeft het gevergd om deze lading te verplaatsen.?
BA
(90 C; 9 kJ)
16.
Bereken het aantal geleidingselektronen per volume-eenheid (n) in een
koperen geleider als het atoomgewicht van koper- = 64 kg/kmol, het
getal van Avogadro = 6.1026 atomen/kmol en de dichtheid van koper =
8900 kg/m3.
EX
(8,34 x 1028
elek./m3)
17.
Stel een formule op voor de driftsnelheid van de elektronen in een
geleider door de stroom in de geleider uit te drukken als een
hoeveelheid lading die in een tijd 't' met de driftsnelheid 'v' een afstand
'l' in de geleider aflegt. De geleiderdoorsnede is A en het aantal
geleidingselektronen per volume-eenheid bedraagt 'n'.
EX
(vdrift= I/
(A. n. e )
18.
In een koperdraad van 2.5 mm2 vloeit er een stroom van 10 A. Hoeveel
bedraagt de driftsnelheid van de elektronen? Hoelang doen de
elektronen erover om een afstand van 6 m vanaf de elektriciteitsteller
naar een brandende lamp af te leggen in een woonhuis?
EX
(0,3 mm/s;
5 h 33
min!)
19.
Als in een gasontladingsbuis een voldoend hoog potentiaalverschil
over de elektroden wordt gezet ioniseert het gas. De elektronen
bewegen dan naar de positieve elektrode en de positieve ionen naar de
negatieve elektrode. Hoe groot is de stroom en welke (conventionele)
zin heeft hij in een gasontladingsbuis gevuld met waterstof waarin er
zich per seconde 3,1.1018 elektronen en 1,1.1018 protonen verplaatsen?
BA
(0,32 A)
20.
Een stroom alfadeeltjes (q = 2e) met een constante kinetische energie
van 20 MeV is equivalent met een stroom van 0,25 microA:
- hoeveel alfadeeltjes botsen er in de tijd van 3,0 s met een oppervlak
waar men de deeltjesstraal loodrecht op richt?
- hoeveel alfadeeltjes zitten er op elk ogenblik in 20 cm van de
deeltjesstraal
- hoe groot was het potentiaalverschil nodig om aan elk alfadeeltje een
energie van 20 MeV te geven?
EX
(2,34
biljoen;
3570;
10 MV)
21.
De riem van een elektrostatische generator is 0,5 m breed en draait aan
30 m/s. De riem verplaatst lading naar een geleidende bol equivalent
met een stroom van 0,1 mA. Bereken de oppervlakteladingsdichtheid
op de riem.
EX
(6,67
mikroC/m2)
22.
Een accu van 6,0 V doet gedurende 6,0 min een stroom van 5,0 A
vloeien in een uitwendige weerstand. Met hoeveel is de energie van de
verminderd ?
BA
23.
Zoek zoveel mogelijk gelijkenispunten en verschilpunten bij elkaar
tussen het stromen van lading in een geleider. het vloeien van water
door een horizontale buis en de geleiding van warmte door een blok
materiaal. Maak hiervan een tabellarisch overzicht. Beschouw hierbij
de oorzaken van het vloeien, de hindernissen, de deelnemende
deeltjes., de eenheden waarin de 'flux' wordt uitgedrukt, enz..
SU