2 Elektriciteit Elektriciteit. 1 A De aal heeft ca 4000 elektrische cellen van 0,15 volt, die in serie geschakeld zijn.

Transcriptie

1 2 Elektriciteit Elektriciteit 1 A De aal heeft ca 4000 elektrische cellen van 0,15 volt, die in serie geschakeld zijn. 2 mp3-speler dynamo fiets accu lamp op je kamer stopcontact auto batterij 3 A Elena 4 Groen zijn de batterij, de lamp, de draden en de schakelaar. 5 Elke groep heeft zijn eigen beveiliging. Bij overbelasting of kortsluiting valt zo niet in het hele huis de stroom uit. 6 Groen gekleurd zijn: a Een zekering schakelt de stroom uit bij kortsluiting. d Bij overbelasting en kortsluiting schakelt de zekering de stroom uit. 7 d er te veel apparaten in een stroomkring geschakeld zijn. 8 Kortsluiting ontstaat als twee draden elkaar raken. De stroom gaat dan direct terug naar de meterkast. 9 a snoer b kortsluiting c huisinstallatie d zekering Bijvoorbeeld: haardroger, mixer, krultang. 12 Het elektrisch gedeelte is goed beveiligd. Het huis is van kunststof. De buitenkant kan nooit onder spanning staan. Dat is veilig. 13 niet waar waar niet waar waar Pulsar nask 1 vmbo-kgt 3 uitwerkingen hoofdstuk 2 Noordhoff Uitgevers bv 18

2 14 aardedraad schakelt stroom uit meet in- en uitgaande stroom dubbele isolatie randaarde aardlekschakelaar huis van kunststof snoer met drie draden in de meterkast 15 a a r d l e k S c h a k e l a a r w e e r s T a n d s e R i e g r O e p i s O l a t o r m u l t i M e t e r s p a n n i n g S b r o n o v e r b e l a s T i n g g e l E i d e r r a n d a a R d e s t r o o m K r i n g k o r T s l u i t i n g p a r a l l E l 2.1 Test jezelf 1 In een gesloten stroomkring met een spanningsbron, een apparaat en snoeren kan een stroom lopen. 2 Een groep zorgt voor de stroomvoorziening voor een deel van het huis en is beveiligd met een zekering. 3 Bijvoorbeeld: accu, batterij, stopcontact. 4 C Een multimeter 5 a aardlekschakelaar b randaarde 6 Elke groep heeft zijn eigen beveiliging. Bij overbelasting en kortsluiting valt niet in het hele huis de stroom uit. 7 D Als er in het apparaat iets kapot gaat, kan de buitenkant van het apparaat nooit onder spanning komen te staan. Pulsar nask 1 vmbo-kgt 3 uitwerkingen hoofdstuk 2 Noordhoff Uitgevers bv 19

3 2.2 Schakelingen 1 C De lampen zijn parallel geschakeld en de schakeling staat in serie met een schakelaar. 2 a groen: ijzer, goud, koper, zilver, potloodstift, zink rood: glas, hout, porselein, piepschuim, papier, plastic b Een isolator geleidt de stroom heel slecht. Een isolator heeft een grote weerstand. 3 a nee b Stroom wordt omgezet in licht en later wordt licht weer omgezet in stroom. c licht 4 a spanning, stroomsterkte en weerstand b weerstand c 200 Ω d Ohm Ω 5 De multimeter zal dan niet te ver uitslaan of kapot gaan. Daarna kun je een gevoeliger schaal nemen. 6 C soortelijke weerstand Een zekering in een stroomkring is altijd in serie geschakeld omdat bij overbelasting en kortsluiting de stroomkring verbroken moet worden. 10 Pulsar nask 1 vmbo-kgt 3 uitwerkingen hoofdstuk 2 Noordhoff Uitgevers bv 20

4 11 12 De juiste beweringen zijn: a In een parallelschakeling bevinden zich meerdere stroomkringen. c De apparaten in huis zijn parallel geschakeld. f Een schakelaar is altijd in serie geschakeld met een apparaat. 2.2 Test Jezelf 1 Bijvoorbeeld: koper, ijzer, koolstof 2 Bijvoorbeeld: glas, rubber, porselein, plastic 3 A In een serieschakeling staan de apparaten achter elkaar geschakeld. 4 a B Lampje 2 en 3 b Nee, omdat lampje 1 alle stroom krijgt en dus het felst is. Lampje 2 en 3 verdelen de stroom en branden minder fel. 5 serieschakeling 6 Om de lamp uit te doen, moet de gesloten stroomkring verbroken worden. 2.3 Wet van Ohm 1 C Er gaat een grote stroom door het apparaat. 2 a De wet van Ohm b R = U : I 3 1 U = 110 V 2 R = 200 Ω 3 R = U : I = 110 : I : 200 = 0,55 6 I = 0,55 A Pulsar nask 1 vmbo-kgt 3 uitwerkingen hoofdstuk 2 Noordhoff Uitgevers bv 21

5 4 1 U = 230 V 2 R = 225 Ω 3 R = U : I = 230 : I / 225 = 1,02 6 I = 1,02 A 5 B 0,47 A 230 : 490 = 0,47 6 spanning (V) stroomsterkte (A) weerstand (Ω) 230 0, ,5 0,5 9 1,5 0, , zilver 6 zink 11 lood 2 koper 7 nikkel 12 brons 3 goud 8 ijzer 13 constantaan 4 aluminium 9 platina 14 messing 8 20 C 9 a 0,017 Ω b 0,153 Ω c 0,022 Ω 10 B 1,5 Ω 5 wolfraam 10 chroom 15 grafiet 11 a 0,027 x 400 : 5 = 2,16 Ω b U = 60 V R = 2,16 Ω R = U : I 2,16 = 60 : I 60 : 2,16 = 27,8 I = 27,8 A 12 parallel 13 voltmeter 14 volt 15 in serie 16 ampèremeter Pulsar nask 1 vmbo-kgt 3 uitwerkingen hoofdstuk 2 Wolters-Noordhoff bv 22

6 17 ampère 18 voltmeter ampèremeter 19 A M V 2.3 Test jezelf 1 De wet van Ohm, formule: R = U : I 2 B parallel aan een apparaat 3 A In serie met een apparaat 4 a + - b 2,4 A R = 5 Ω 5 a + - b 10,5 V R = 3 Ω 6 De weerstand van een draad van 1 m lengte en een doorsnede van 1 mm 2 bij T = 293 K. 7 1 m zilverdraad van 1 mm 2 heeft een weerstand van 0,016 Ω 15 m zilverdraad van 1 mm 2 heeft een weerstand van 15 x 0,016 = 0,24 Ω 15 m zilverdraad van 0,5 mm 2 heeft een weerstand van 0,24 : 0,5 = 0,48 Ω Pulsar nask 1 vmbo-kgt 3 uitwerkingen hoofdstuk 2 Noordhoff Uitgevers bv 23

7 8 a 0,105 Ω b 30 x 0,105 = 3,15 Ω c 300 x 0,105 : 2,5 = 12,6 Ω 2.4 Elektrisch vermogen 1 C ongeveer 1 uur 2 a P b watt 3 Elektromotor Thalys 5 W 100 W Spaarlamp Felle gloeilamp 1000 W Strijkijzer W 4 Ja, want ook een klein lampje gebruikt elektriciteit. 5 kwh-meter 6 kilowattuur 7 In de meterkast. 8 a energie = vermogen x tijd b E = P x t 9 A 360 Wh 10 1 P = 2500 W = 2,5 kw 2 8 uur = 8 h 3 E = P x t = 2,5 kw x 8 h = 20 kwh 4 20 x 0,22 = 4,40 5 4,40 11 a apparaat vermogen (W) energie (kwh) oven ,50 lamp 25 0,05 tv 120 0,36 totaal 1,91 b 1,91 x 0,22 = 0,42 12 A 1,8 W Pulsar nask 1 vmbo-kgt 3 uitwerkingen hoofdstuk 2 Noordhoff Uitgevers bv 24

8 13 a V b 800 W c Voor openen deksel, stekker uit het stopcontact trekken. d P = U x I 800 = 230 x I I = 800 : 230 = 3,48 A e U = I x R 230 = 3,48 x R R = 230 : 3,48 = 66 Ω 14 a spanning (V) stroomsterkte (A) vermogen (W) vermogen (kw) A 230 2, ,598 B 6 0,4 2,4 0,0024 C ,760 b B fietslampje C wasmachine A boormachine 15 Rendement = nuttig gebruikte energie : opgenomen energie x 100% 16 B 4% 17 C 20% 18 a Opgenomen energie is 1,2 kw = 1200 W. Rendement is 950 : 1200 x 100% = 79,2% b De kachel wordt zelf ook warm. 19 a 1000 J b t = 5 minuten = 5 x 60 = 300 s E = P x t = 1000 x 300 E = J E = 300 kj c Rendement = E nuttig : E totaal x 100% = 180 kj : 300 kj x 100% = 60% 2.4 Test jezelf 1 De elektrische energie die per seconde wordt omgezet. 2 Rendement = E nuttig : E totaal x 100% 3 grootheid symbool eenheid symbool vermogen P watt W spanning U volt V stroomsterkte I ampère A tijd t uur h energie E joule J Pulsar nask 1 vmbo-kgt 3 uitwerkingen hoofdstuk 2 Noordhoff Uitgevers bv 25

9 4 a E lampen = 3 x 40 x 4 = 480 Wh E tv = 125 x 2,5 = 312,5 Wh E krultang = 500 x 0,25 = 125 Wh E totaal = 917,5 Wh = 0,9175 kwh b 0,9175 x 0,22 = 0,20 5 P totaal = x = 3050 W P = U x I 3050 = 230 x I I = 3050 : 230 = 13,3 A De zekering blijft heel. 6 a 800 J b Rendement = E nuttig : E totaal x 100% = 550 : 800 x 100% = 69% 2.5 Magneten 1 A De opgewonden veer laat een dynamo in de radio draaien. 2 a links b links c rechts 3 1 Een spoel met meer windingen gebruiken. 2 Een sterkere magneet gebruiken. 4 Als er een stroom door een spoel gaat is de spoel magnetisch. De spoel is nu een elektromagneet. 5 a niet waar b waar c waar d niet waar e niet waar 6 kun je niet aan- en uitzetten heeft een spoel kun je aan- en uitzetten permanente magneet elektromagneet zit in een dynamo heeft vaak een kern altijd magnetisch 7 adapter, luidspreker, boormachine, stofzuiger 8 Als de dynamo stilstaat dan wisselen de noord- en zuidpool elkaar niet af. 9 B Met een draaiende magneet kun je in een spoel een wisselspanning opwekken. Pulsar nask 1 vmbo-kgt 3 uitwerkingen hoofdstuk 2 Noordhoff Uitgevers bv 26

10 10 a wisselspanning b De magneet draait rond, waardoor de polen van de magneet steeds van plaats wisselen. Dit veroorzaakt een stroom die steeds van richting verandert. 11 Sneller fietsen. 12 De dynamo levert nu ook energie. Die komt bij jouw spierenergie vandaan. 13 dynamo generator 6 volt volt fiets brommer elektriciteitscentrale stoomkracht spierkracht 14 In de verdeelstations wordt de spanning verlaagd naar V. 3 Er ontstaat in de spoel een spanning van V. 7 Daar wordt de spanning verder verlaagd naar 230 V. In de turbine wordt met stoom de generator aan het 1 draaien gebracht. 4 Deze spanning kan worden verhoogd tot wel V. 2 In de generator draaien sterke magneten in een spoel. De spanning gaat door het hoogspanningsnet naar de 5 verdeelstations bij de steden. 14 N T E E N G A M Z B Y R H E G O O B H X V O R S P O E L Q N M J I K L O O Y E T V E I G I A F P T R U X L O T K H W E N N D S T A E I M T T P I U N N Y U S L A T O D R J N A Z E A D P V L Q R S O S D F G D R P O M L T T V M L I P K M K A S S N C K W A U N E K R H B T G P D E V G Y G M S E P E L O O O L Z N K E K A B R D H K R O E O E J N U D J D N C R G E H Z E P S T R O O M M E T E R R T Y F T R C B P G R Z T A V I G N I N N A P S L E S S I W Z Pulsar nask 1 vmbo-kgt 3 uitwerkingen hoofdstuk 2 Noordhoff Uitgevers bv 27

11 2.5 Test jezelf 1 Als een spoel en een permanente magneet ten opzichte van elkaar bewegen, wordt een wisselspanning opgewekt. 2 In een dynamo draait een permanente magneet in een spoel. Daardoor wordt een wisselspanning opgewekt. 3 Een generator s een grote dynamo. 4 1 van het aantal windingen van de spoel 2 van de sterkte van de magneet 5 C A en B zijn beide goed. 6 1 meer windingen 2 grotere stroomsterkte 3 weekijzeren kern 7 a fout b goed c fout d goed Examentraining 1 D 4 2 B 0,4 A 3 C 12 V 4 A Door de aanwijzing van de spanningsmeter te delen door de aanwijzing van de stroommeter. 5 6 D 150 omwentelingen 7 1 h = 3600 s : 32 = 112,5 omwentelingen in 1 uur ,5 1 0,0133 1,5 1,5 kwh in 1 h P = 1,5 kw = 1500 W Pulsar nask 1 vmbo-kgt 3 uitwerkingen hoofdstuk 2 Noordhoff Uitgevers bv 28

12 8 P = 2,3 MW = 2300 kw t = 6 h E = P x t = 2300 kw x 6 h = kwh 9 A 14% 10 C stralingsenergie 11 warmte Pulsar nask 1 vmbo-kgt 3 uitwerkingen hoofdstuk 2 Noordhoff Uitgevers bv 29