Leereenheid 3 Diagnostische toets: Enkelvoudige wisselstroomkringen Let op! Bij meerkeuzevragen: Duid met een kringetje rond de letter het juiste antwoord of de juiste antwoorden aan. Vragen gemerkt met: J O. Sommige van die uitspraken zijn juist, andere zijn onjuist. Als het antwoord juist is, trek dan een kringetje rond de J, is het antwoord onjuist, trek dan een kringetje rond de O. Onderstreep ook het woord dat de uitspraak onjuist maakt. Kies uit de lijst onder de toets het woord dat de uitspraak juist maakt en zet de letter die het woord voorafgaat in de open ruimte voor de uitspraak. Vragen gemerkt met: J O Sommige van die uitspraken zijn juist, andere zijn onjuist. Als het antwoord juist is, trek dan een kringetje rond de J, is het antwoord onjuist, trek dan een kringetje rond de O. Wegw. 1 Een faseverschuiving tussen spanning en stroom in een enkelvoudige wisselstroomkring ontstaat door: a het frequentieverschil tussen U en I. b weerstandsverandering. c spanningstoename. d de keuze van het aangesloten toestel. 3.1.1 2 We gebruiken als codeletter voor een gelijkstroomweerstand. condensator. spoel. 3.1.2 3 J O In de wisselstroomtheorie bestuderen we de verschijnselen die optreden in de wisselstroomkringen die vanuit de bron een zuiver sinusvormige stroom opnemen. 3.1.3 4 In een wisselstroomkring is de impedantie de verhouding van de. tot de.. 3.1.4 5 J O. Een faseverschuiving in wijzerzin beschouwen we als positief. 3.1.5 6 J O. De spanning over de belasting duiden we aan met een pijl die gelijk gericht is aan de stroomzin van de stroom door de belasting. 1
Enkelvoudige wisselstroomkringen 3.1.6 7 Een kring waarin enkel gelijkstroomweerstanden voorkomen, noemen we een: 1 resistieve kring. 2 zuiver ohmse kring. 3.2.1 8 Een gelijkstroomweerstand hebben we als: a L = H b L = 0 H en C = 0 F c V = 0 F of L = 0 H d C = F e R < 100 Ω 3.2.1 9 Zuivere gelijkstroomweerstanden komen in praktische toepassingen: a altijd voor. b nooit voor. c heel zelden voor. d dikwijls voor. 3.2.2 10 J O. Bij een gelijkstroomweerstand op een sinusvormige spanning aangesloten zal altijd een sinusvormige stroom vloeien. 3.2.2 11 Bij een gelijkstroomweerstand op wisselspanning aangesloten is: a i = 0 als u = 0. b i = + I m als u = U m. c i = I m als u = + U m. d i = + I m als u = + U m. 3.2.2 12 Bij een gelijkstroomweerstand op wisselspanning aangesloten is 3.2.2 13 i = I m als e = E m.sin(ω.t). U (V) U m (V) I (A) I m (A) R (Ω) 20,0 2,00 21,2 5,00 4,00 10,00 3.2.2 14 Teken de vectoriële voorstelling van de stroom en de spanning in een zuiver ohmse kring op wisselspanning aangesloten. 2
Leereenheid 3 3.2.2 15 J O. Door een gelijkstroomweerstand bifilair te wikkelen, herleiden we de capaciteit tussen de aansluitklemmen tot nul. 3.2.2 16 J O. Als je een niet-lineaire weerstand aansluit op een sinusvormige wisselspanning dan verloopt de stroomsterkte cosinusvormig. 3.2.2 17 J O. Een VDR-weerstand is een voorbeeld van een gelijkstroomweerstand. 3.2.2 18 J O. De stroomverdringing door het skineffect zal groter zijn naarmate de frequentie lager is. 3.3.1 19 Een ideale spoel bezit altijd een: a gelijkstroomweerstand. b capaciteit. c zelfinductiecoëfficiënt. d luchtkern. e magnetische kern. 3.3.1 20 Een spoel met gelijkstroomweerstand gelijk aan nul komt: a zelden voor. b nooit voor. c veel voor. d altijd voor. 3.3.2 21 J O. De stroomverandering is minimaal als de stroomsterkte door nul gaat. 3.3.2 22 J O. De inductiespanning over de spoel is maximaal als de stroomsterkte door maximum gaat. 3.3.2 23 J O. Bij een ideale spoel is de stroomsterkte enkel bepaald door de optredende inductiespanning. 3.3.2 24 Als de stroomsterkte door de spoel door nul gaat, is de aangelegde bronspanning. 3.3.2 25 De inductiespanning en de aangelegde bronspanning zijn graden verschoven. 3.3.2 26 J O. Als de stroomsterkte in de negatieve zin toeneemt dan zal de inductiespanning negatief zijn. 3.3.2 27 J O. Als de stroomsterkte in de negatieve zin afneemt dan zal de inductiespanning negatief zijn. 3.3.2 28 In een zuiver inductieve kring ijlt: 1 de stroomsterkte 90 voor op de spanning. 2 de spanning 90 na op de stroomsterkte. 3
Enkelvoudige wisselstroomkringen 3.3.2 29 In een zuiver inductieve kring is i = I m en e L = E Lm als u = U m.sin(ω.t) 3.3.2 30 f (Hz) L (H) X L (Ω) I (A) U (V) ω (rad/s) 10 0,1 3 20 40 314 3.3.2 31 X L is te beschouwen als een soort van weerstand die de tegenwerkende invloed van de vertegenwoordigt. 3.3.2 32 J O. We gebruiken de formule L. Di om de momentele waarde van de Dt 3.3.2 33 In een ideale spoel zijn: 1 de jouleverliezen gelijk aan nul. 2 de ijzerverliezen gelijk aan nul. inductiespanning te berekenen in een tijdsinterval T. 4 3.3.2 34 J O. Een praktisch voorkomende spoel kunnen we altijd opvatten als een ideale spoel met een gelijkstroomweerstand parallel geschakeld. 3.3.2 35 Om een faseverschuiving te meten kunnen we: 1 een V- en A-meter gebruiken. 2 een oscilloscoop gebruiken. 3.3.2 36 J O. Als de frequentie toeneemt dan zal de stroomsterkte door een spoel aangesloten op wisselspanning afnemen. 3.4.1 37 J O Vermits het diëlektricum nooit een oneindig grote weerstand heeft, bestaat een ideale condensator niet. 3.4.2 38 J O Door het voortdurend laden en ontladen van een condensator belet die condensator de wisselstroom niet. 3.4.2 39 J O De stroomsterkte door een condensator is maximaal als de spanningsverandering maximaal is. 3.4.2 40 J O. Bij toenemende positieve spanning zal de stroomsterkte door de condensator dezelfde zin hebben. 4
Leereenheid 3 3.4.2 41 J O. Een condensator wordt onmiddellijk opgeladen omdat er geen weerstand aanwezig is. 3.4.2 42 Bij een condensator op wisselspanning aangesloten is i = I m als e = E m.sin(ω.t) 3.4.2 43 C (F) f (Hz) ω (rad/s) X C (Ω) I (A) U (V) 4.10-6 250 100 100 10 5 3.4.2 44 J O. De spanning over een condensator is maximaal als de opgenomen lading maximaal is. 3.4.2 45 Als de frequentie van de spanningsbron toeneemt, dan zal: 1 de capacitantie afnemen. 2 de stroomsterkte toenemen. 3.4.2 46 Een niet-ideale condensator aangesloten op gelijkspanning: 1 laat bestendig een kleine stroomsterkte door. 2 is te vervangen door een ideale condensator met een weerstand in serie. 3.4.2 47 Een niet-ideale condensator aangesloten op wisselspanning kan je vervangen door: 1 fig. 1. 2 fig. 2. fig. 1 fig. 2 5
Enkelvoudige wisselstroomkringen 3.4.2 48 J O. In fig. 2 is R een laagohmige gelijkstroomweerstand. 3.4.2 49 J O. In fig. 1 is R 2 een laagohmige gelijkstroomweerstand. 3.4.2 50 J O R 1 in fig. 1 vertegenwoordigt de diëlektrische verliezen terwijl R 2 de invloed van de lekstroom vertegenwoordigt. 3.4.2 51 J O Een ontladingsweerstand belet dat een condensator die van het net geschakeld is lange tijd onder spanning zou staan. 3.4.2 52 De vervangingscapaciteit bij serieschakeling van condensatoren is C V =. 3.5 53 De complexe uitdrukking van de impedantie voor de verschillende componenten is R = X L = X C = 3.5 54 Om een wisselstroom in fase met een wisselspanning te krijgen moeten we: a een gelijkstroomweerstand aansluiten. b een spoel aansluiten. c een condensator aansluiten. 3.5 55 J O. Om een stroom te veroorzaken die op de spanning voorijlt, moet je een spoel aansluiten op een wisselspanning. 3.5 56 J O. Om een stroom te veroorzaken die op de spanning naijlt, moet je een condensator aansluiten op een wisselspanning. Woordenlijst A maximum B inductiecoëfficiënt C positief D hoogohmige E condensator F de tegenwijzerzin G niet-sinusvormig H spoel I tegengesteld J geleidelijk K in serie L cosinusvormige M gemiddelde N niet-lineaire weerstand O toenemen P nul Q negatief R lager S hoger T maximaal 6
Oplossingen Antwoordsleutel Vraag 1 d 2 R; C; L 3 juist 4 spanning; stroomsterkte 5 onjuist; wijzerzin; F of onjuist; positief; Q 6 onjuist; gelijk; I 7 c 8 b 9 c 10 juist 11 a en d 12 i = I m.sin(ω.t) 13 14 Fig. 3 U (V) U m (V) I (A) I m (A) R (Ω) 28,3 10,00 15,00 4,24 40,0 5,66 15 onjuist; capaciteit; B 16 onjuist; cosinusvormig; G 17 onjuist; gelijkstroomweerstand; N 18 onjuist; lager; S 19 c en d 20 b 21 onjuist; nul ; A of onjuist; minimaal; T 22 onjuist; maximum; P 23 juist 24 maximaal 25 180 26 onjuist; negatief; C 27 juist 28 d 29 i = I m.sin(ω.t π ) 2 30 e L = E Lm.sin( ω.t) f (Hz) L (H) X L (Ω) I (A) U (V) ωω(rad/s) 50 0,0637 2 31 inductiespanning 32 onjuist; momentele; M fig. 3 6,28 18,84 62,8 7
Oplossingen 33 c 34 onjuist; parallel; K 35 b 36 juist 37 juist 38 juist 39 juist 40 juist 41 juist 42 i = I m.sin(ω.t + π ) 2 43 C (F) f (Hz) ω (rad/s) X C (Ω) I (A) U (V) 1571 159,2 0,628 159,2.10-6 628 50,0 44 juist 45 c 46 a 47 c 48 juist 49 onjuist; laagohmige; D 50 juist 51 juist 1 52 1 1 1 + +... + C 1 C 2 C n 53 R = R X L = jx L X C = jx C 54 a 55 onjuist; spoel; E 56 onjuist; condensator; H 8