Oefentoets Elektriciteit A

Oefentoets
Vak: Natuurkunde Onderwerp: Elektriciteit Leerjaar: 1-­‐3 (2013/2014) Periode: 4 1. Men zegt dat spanning ‚staat’ en stroom ‚loopt’. 1p
a)
Welke deeltjes verplaatsen zich door een stof als er stroom ‚loopt’? 1p
b)
Je hebt stoffen waar wél stroom doorheen kan lopen en stoffen waarbij dat niet kan. Hoe noem je deze twee groepen? 1p
c)
Geef van beide groepen uit vraag 1 b één voorbeeld. 2. Een spaarlamp is aangesloten op het lichtnet (230 V) en brandt gedurende 4 uur. In die Ujd passeren 3,46 ·∙ 1021 elektronen. 3p
a)
Bereken hoeveel stroom er loopt. 3p
b)
Bereken het vermogen van de spaarlamp. 3p
c)
Bereken de weerstand van de spaarlamp. 3p
d)
Eén kilowaZuur (kWh) kost € 0,21. Bereken de elektriciteitskosten als de spaarlamp een jaar lang iedere dag 4 uur brandt. 3. In figuur 1 staan twee spanningsbronnen van 20 V parallel geschakeld met twee weerstanden van 20 Ω. b)
Bereken de totale weerstand in deze stroomkring. 3p
c)
Bereken de stroom die door één weerstand loopt.
20 V
3p
20 V
Bereken de totale spanning in deze stroomkring. 20 Ω a)
20 Ω 3p
Figuur 1
Oefentoets
Vak: Natuurkunde Onderwerp: Elektriciteit Leerjaar: 1-­‐3 (2013/2014) Periode: 4 4. In onderstaande schakeling (Figuur 2) hebben alle 21 weerstanden een waarde van 120 Ω. De spanningsbron levert 120 V. 3p
a)
Bereken de totale vervangingsweerstand Rv van deze schakeling. 3p
b)
Bereken de stroom die stroommeter A aangeeb. 3p
c)
Bereken de spanning over weerstand RA. Figuur 2
3p
5. Een koperen telefoondraad heeb een lengte van 200 m en een doorsnede van 0,2 mm2. Bereken de weerstand van de draad. 3p
6. Teken het schema van een lamp die is aangesloten op het lichtnet d.m.v. een wisselschakeling. gebruik onderstaande symbolen. Schrijf met woorden de juiste kleuren van de bedrading erbij. Oefentoets
Vak: Natuurkunde Onderwerp: Elektriciteit Leerjaar: 3 (2013/2014) Periode: 4 3p
7. Leg duidelijk uit wat het verschil is tussen een zekeringautomaat en een aardlekschakelaar. Beschrijf van beide elementen de funcUe en de werking. VRAAG 8 VOOR INFORMATICA-­‐, MECHATRONICA-­‐ EN WERKTUIGBOUW-­‐STUDENTEN 8. In veel huishoudens wordt een Senseo koffiezetapparaat gebruikt. Bij dit apparaat wordt heet water door een koffiepad (een zakje fijngemalen koffie) geperst. Het diagram van figuur 3 laat het elektrisch vermogen van het apparaat zien als funcUe van de Ujd Ujdens het zeZen van één kopje koffie. Op t = 0 s begint een verwarmingselement water te verhiZen. Op t = 60 s wordt door het indrukken van een knop een pompje ingeschakeld dat ervoor zorgt dat heet water door de koffiepad wordt geperst. 3p
a)
Iemand zet gemiddeld 4 kopjes koffie per dag. Bepaal de hoeveelheid elektrische energie in kWh die het koffiezetapparaat per jaar verbruikt. 3p
b)
Het verwarmingselement heeb een vermogen van 1,40·∙103 W. De netspanning is 230 V. Toon aan dat de weerstand van het verwarmingselement 37,8 Ω is. 3p
c)
De weerstandsdraad in het verwarmingselement is van nichroom. De doorsnede van de draad is 3,14 ·∙ 10-­‐8 m2. Bereken de lengte van de draad. Figuur 3
Oefentoets
VRAAG 8 VOOR BOUWKUNDE-­‐STUDENTEN 8. Voor een nieuw te bouwen huis wordt onderstaand lijstje aangeleverd door de toekomsUge bewoners. 3p
a)
Beschrijf het ontwerp voor de meterkast, zoals jij hem zou maken. Beschrijf welke componenten je gebruikt, het aantal en de waarde. 3p
b)
Geef met een toelichUng aan hoe je de stroomverbruikers zou verdelen over de groepen. Vaste installaGe • Wasmachine (2100 W) • Condensdroger (2600 W) • Vaatwasser (1600 W) • Koelkast (60 W) • Magnetron (1000 W) • Elektrische kookplaat (2400 W) • Oven (1100 W) • CV Ketel + boiler (800 W) • Vloerverwarming (1000 W) P = U ∙ I
Strijkijzer 500 waZ PlafondvenUlator 35 waZ Airco 800 waZ Stereo-­‐installaUe 40 waZ Plasma TV 230 waZ DVD speler 35 waZ PC 200 waZ Laptop 60 waZ Friteuse 850 waZ Mixer 40 W Koffiezetapparaat 900 waZ Waterkoker 1725 waZ TosU-­‐ijzer 1000 waZ Zonnebank 1600 waZ
Aan te sluiten op een stopcontact Waterbed 350 W Stofzuiger 900 waZ U = I ∙ R
Formules en tabellen
Q = I ∙ t
Soortelijke weerstand IJzer 9,7 ·∙ 10-­‐8 Ω.m Messing 9,7 ·∙ 10-­‐8 Ω.m Zink 6,25 ·∙ 10-­‐8 Ω.m Wolfraam 5,5 ·∙ 10-­‐8 Ω.m Koper 1,75 ·∙ 10-­‐8 Ω.m Nichroom 1,10 ·∙ 10-­‐6 Ω.m 1 C = 6 ∙ 1018 electronen gedurende 1 s
R = ∙ ρ
l
A