ELEKTROTEHEK MK Docentenhandleiding Herzien door: H. Frerick S.J.H. Frerick 004086_TranferE_Elektrotechniek_MK_WB_titelag.indd 04-04-0 0:05:05
olofon Herzien door H. Frerick S.J.H. Frerick Vormgeving binnenwerk en omlagontwer TwinMedia bv, ulemborg Zetwerk (MW)², Doorwerth Tekeningen F. Heel, Almere-Stad ThiemeMeulenhoff ontwikkelt leermiddelen voor Primair Onderwij, Algemeen Voortgezet Onderwij, Beroeonderwij en Volwaeneneducatie en Hoger Beroeonderwij Meer informatie over ThiemeMeulenhoff en een overzicht van onze leermiddelen: www.thiememeulenhoff.nl of via onze klantenervice (088) 800 0 6 ThiemeMeulenhoff, Amerfoort, 0 Alle rechten voorbehouden. iet uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, ogelagen in een geautomatieerd gegevenbetand, of oenbaar gemaakt, in enige vorm of o enige wijze, hetzij elektronich, mechanich, door fotokoieën, onamen, of enig andere manier, zonder voorafgaande chriftelijke toetemming van de uitgever. Voor zover het maken van koieën uit deze uitgave i toegetaan o grond van artikel 6 Auteurwet j het Beluit van 3 augutu 985, Stbl., dient men de daarvoor wettelijk verchuldigde vergoedingen te voldoen aan Stichting Publicatie- en Reroductierechten Organiatie (PRO), Potbu 3060, 30 KB Hoofddor (www.tichting-ro.nl). Voor het overnemen van gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, reader en andere comilatiewerken (artikel 6 Auteurwet) dient men zich tot de uitgever te wenden. Voor meer informatie over het gebruik van muziek, film en het maken van koieën in het onderwij zie www.auteurrechtenonderwij.nl. De uitgever heeft ernaar getreefd de auteurrechten te regelen volgen de wettelijke bealingen. Degenen die deondank menen zekere rechten te kunnen doen gelden, kunnen zich alnog tot de uitgever wenden.
nhoud nductie, tranformatie en oelen Elektriche inductie Tranformatie Soelen en kernen 5 Elektriche velden en condenatoren 7 Elektriche velden 7 Energie in een elektrich veld 9 Schakelen van condenatoren 0 Technologie van condenatoren 6 Meetbruggen 8 3 R, L en o wielanning 3 Ohme weertand en oel 3 ondenator 36 Vermogen 37 4 Driefaennetten 43 Sanningen in een driefaennet 43 Belating in terchakeling 44 Belating in driehoekchakeling 47
.
nductie, tranformatie en oelen nvultaat a b c d a b c d GGOG 6 GOGG GOGG 7 GOGG 3 GGOG 8 GGGO 4 GOGG 9 GGOG 5 OGGG 0 GGGO Elektriche inductie Toetogave a Gegeven: 00 0 mwb Φ 0 00 00 300 400 t 500 600 m 700 0 E Φ!0 @ 0!3 Wb Oloing: 0-00 m: E! @!00 @ 0 V t 00 @ 0!3 Φ %0 @ 0!3 Wb 00-500 m: E! @!00 @!60 V t 400 @ 0!3 Φ!0 @ 0!3 Wb 500-700 m: E! @!00 @ 0 V t 00 @ 0!3
ELEKTROTEHEK MK 0 V 0 E 00 00 300 400 500 60 t 600 m 700 b Gegeven: 60 V E 0 60 00 00 300 400 t 500 600 m700 )M Φ Oloing: E! @ 6 E @ )t! @ )M 6 )M t E! @ t 60 V 00 @ 0 0-00 m: )M!3!!5 mwb 00 (de fluxverandering i lineair afnemend tuen 0 en 00 m )!60 V 00 @ 0 00-00 m: )M!3! 5 mwb 00 mwb Φ 0 00 00 300 500 m700 400 600 5 t. Zie voorbeeld uit het kernboek.. Gegeven: 750 30 V 0 0 0 30 40 50 60 70 80 90 m 00 E 50 t
ELEKTROMAGETSHE DTE 3 van 0-0 m i E!50 V en )t 0 m van 0-0 m i E 0 V en )t 0 m van 0-70 m i E 30 V en )t 50 m van 70-80 m i E 0 V en )t 0 m van 80-90 m i E!50 V en )t 0 m )M Teken in figuur 6 M f(t)! @ Φ Oloing: E 6 )M t E! @ t van 0-0 m: )M!50 V 0! @ 0!3 mwb 750 (De verandering van M i du mwb lineair verloend!) van 0-0 m: )M! 0V 0@ 0!3 0 750 van 0-70 m: )M! %30 V 50 @ 0!3 750 van 70-80 m: )M! 0V 0@ 0!3 0 750 van 80-90 m: )M!!50 V @ 0 @ 0!3 750! mwb mwb mwb Φ 0 0 0 30 40 50 60 70 80 90 m 00 t Omerking: Al M o t 0 niet 0 mwb i, maar een andere waarde heeft, tart de verandering van M vanaf deze waarde. Toetogave Gegeven: l 0 cm 0, m E 0,5 V v,5 m/ a H b richting
4 ELEKTROTEHEK MK Oloing: a E!B @ l @ v 6 B! E l @ v 0,5 V 0,m,5m/ T Het min-teken wordt weggelaten omdat de richting van E niet i gegeven en du niet van belang i. B µ @ H 6 H B µ De geleider beweegt in de lucht, du µ µ 0 4π @ 0!7 H/m. B T 6 H 796 ka/m µ 0 4π @ 0!7 H/m b S Ι F. Zie voorbeeld uit het kernboek.. Gegeven: l 50 cm 0,5 m H 500 ka/m E V a B b v c richting Oloing: a B µ 0 @ H 4π @ 0!7 H/m 500 ka/m 0,68 T b E!B @ l @ v 6 v!! V!3,8 m/ b @ l 0,68 T 0,5 m v 3,8 m/ c S Ι F
ELEKTROMAGETSHE DTE 5 Toetogave 3 Gegeven: v 7 m/ 400 l 8 cm 0,08 m d 3 cm 0,03 m B 0,0 T a E eff b E 30E, E 60E, E 90E, E 0E, E 50E, E 80E c n Oloing: a E max @ B @ l @ v 400 0,0 T 0,08 m 7 m/ 8,96 V E max 8,96 V 6 E eff 6,34 V b E 30E E max @ in 30E 8,96 V in 30E 4,48 V E 60E E 90E E 0E E 50E E 80E E max @ in 60E 8,96 V in 60E 7,76 V E max @ in 90E 8,96 V in 90E 8,96 V E max @ in 0E 8,96 V in 0E 7,76 V E max @ in 50E 8,96 V in 50E 4,48 V E max @ in 80E 8,96 V in 80E 0 V c π @ d @ n v v @ 60 6 n 7m/ 60 4460 omw/min 60 π @ d π 0,03 m 3. Zie voorbeeld 3 uit het kernboek. 3. Gegeven: 300 B 0,8 T eff 30V l 30 cm 0,3 m v Oloing: E max @ E eff 30 V 35 V E max! @ B @ l @ v E max 35 V 6 v!,6 m/ @ @ B @ l 300 0,8 T 0,3 m
6 ELEKTROTEHEK MK 3.3 Gegeven: v,6 m/ d 4 cm 0,4 m n π @ d @ n Oloing: v 6 60 v @ 60 π @ d 6,6 m/ 60 n 308 omw/min π 0,4 m Toetogave 4 Gegeven: L 0,8 H A A 0 Ι 3 4 5 6 7 8 9 0 m 4 t a E b W Oloing: a E z!l @ t van 0 - m: van - 4 m: van 4-5 m: van 5-7 m: van 7-9 m: van 9-0 m: van 0 - m: van - 3 m: )! A en )t m E z!0,8 H @! A @ 0!3 400 V ) 0 A en )t m E z!0,8 H @ 0A @ 0!3 0 V ) A en )t m E z!0,8 H @ A @ 0!3!800 V ) 0 A 6 E 0 V )! A en )t m E z!0,8 H @! A @ 0!3 400 V ) 0 A 6 E 0 V ) A en )t m E z!0,8 H @ A!800 V m ) 0 A 6 E z 0 V
ELEKTROMAGETSHE DTE 7 400 V E z 0 400 4 6 t 8 0 m 4 800 b W @ L @ 0,8 H @ ( A) 0,4 J 4. Zie voorbeeld 4 uit het kernboek. 4. Gegeven: A 0 5 0 5 0 5 30 35 40 45 50 55 60 m 70 Ι t 3 L, H E Oloing: E z!l @ t van 0-0 m: van 0-0 m: van 0-5 m: van 5-30 m: ) 0 A en )t 0 m 0A E z!, H 0 V 0 @ 0!3 ) +4 A en )t 0 m 4A E z!, H!480 V 0 @ 0!3 ) 0 A 6 E 0 V )!4 A en )t 5 m!4 A E z!, H 960 V 5 @ 0!3 van 30-40 m: ) 0 A 0 V 6 E z 0 V van 40-50 m: ) 0 A en )t 0 m 4A E z!, H!480 V 0 @ 0!3 van 50-55 m: ) 0 A 6 E 0 V van 55-60 m: )!4 A en )t 5 m!4 A E z!, H 5 @ 0!3 960 V van 60-70 m: ) 0 A 6 E 0 V
8 ELEKTROTEHEK MK 960 V E 0 0 0 30 40 50 60 m 70 480 t Toetogave 5 Gegeven: L, H L 50 mh 0,5 H k 0,9 A 0 Ι 5 0 5 0 5 30 35 4045 50 55 60 m 70 t 3 a M b E z Oloing: a M k @ L @ L 0,9,H 0,5H 390 mh b E!M @ z t van 0-0 m: ) 0 A en )t 0 m 0A E!M @ z!0,39 H 0 V t 0 @ 0!3 van 0-0 m: ) 4 A en )t 0 m 4A E z!0,39 H!56 V 0 @ 0!3 van 0-5 m: ) 0 A 6 E z 0 V van 5-30 m: )!4 A en )t 5 m!4a E z!0,39 H 3 V 5 @ 0!3 van 30-40 m: ) 0 A 6 E 0 V van 40-50 m: ) 4 A en )t 0 m 4A E z!0,39 H!56 V 0 @ 0!3 van 50-55 m: ) 0 A 6 E 0 V
ELEKTROMAGETSHE DTE 9 van 55-60 m: )!4 A en )t 5 m E z van 60-70 m: ) 0 A 6!0,39 H!4 A 3 V 5 @ 0!3 E z 0 V 3 V E z 0 0 0 30 40 50 60 m 70 56 t 5. Zie voorbeeld 5 uit het kernboek. 5. Gegeven: A L 600 mh 0,6 H L 40 mh 0,04 H k 0,85 a M b E z al ) A en )t 5 m Oloing: a M k @ L @ L 0,85 0,6H 0,04H 0,3 H 3 mh A b E!M @ z 0,3 H 8,8 V t 5 @ 0!3 Toetogave 6 (theorievraag) geïnduceerd tegenveld S S F S a b geïnduceerde troom geïnduceerde olariteit
0 ELEKTROTEHEK MK Toetogave 7 (amengeteld vraagtuk) Gegeven: 3 A µ r 000 400 00 l cm 0, m A 4 cm 4 @ 0!4 m k 0,6 a L b L c M d E z al )t 5 m en ) 3 A Oloing: a µ @ @ A L l gem µ r @ µ 0 @ @ A l gem 000 4π @ 0!7 H/m 400 4 @ 0!4 m 48,3 H 0, m b 000 4π @ 0!7 H/m 00 4 @ 0!4 m L 0,335 H 0, m c M k @ L @ L 0,6 48,3 H 0,335 H,4 H 3A d E!M @ z!,4 H!89 V t 5 @ 0!3 e S S veld door rimaire oel Ι tegenveld door inductie S troom geïnduceerd door tegenveld bij luiten van chakelaar S onttaat Ι a b olariteit van klemmen door tegenveld
ELEKTROMAGETSHE DTE Toetogave 8 (Praktijkvraagtuk) Gegeven: n 3000 omw/min d cm 0, m l 0 cm 0, m 300 B 0, T E max E eff Oloing: π @ d @ n v π 0, m 3000 omw/min 8,8 m/ 60 60 E max @ @ B @ l @ v 300 0, T 0, m 8,8 m/ 6 V E max 6 V E eff 60 V Tranformatie Toetogave 9 Gegeven: 0 V 3 450 30 V 60 V 4 V V 0 V a t b! 0 V! 60 V! 4 V c! V anningwaarden Oloing: a 6 @ bij 0 V 800 t t 3450 0 V 30 V
ELEKTROTEHEK MK b 3450 60 V bij 60 V 30 V 900 3450 4 V bij 4 V 30 V 360 3450 V bij V 30 V 80 c V! 0 V V 4 V! 0 V 4 V 3 4 V! V V 4 60 V! 0 V 60 V 5 60 V! V 48 V 6 60 V! 4 V 36 V 7 0 V! 60 V 60 V 4 8 0 V! 4 V 96 V 9 0 V! V 08 V 0 0 V! 0 V 0 V 9. Zie voorbeeld 6 uit het kernboek. 9. Gegeven: V 60 V 300 a : b Oloing: a 6 : : 5 V 60 V 5 @ b 6 8 000 6 500 wikkelingen 300 60 V V
ELEKTROMAGETSHE DTE 3 Toetogave 0 Gegeven: 400 A 5 A a b al 0 A Oloing: a 6 6 80 400 A 5A b 6 6,5 A 0 A 80 0 A 80 0. Zie voorbeeld 7 uit het kernboek. 0. Gegeven: : : 6,5 A Oloing: 6 6 0,5 A 6,5 A,5 A 6 Toetogave Gegeven: R 47 Ω R 600 Ω 300 a b : R Oloing: a 6 6 44 R 600 Ω 47 Ω 300 300 6 300 6 50,44 50 5 b 300 6 6 : 6 : 5
4 ELEKTROTEHEK MK. Zie voorbeeld 8 uit het kernboek.. Gegeven: R 300 Ω R 75 Ω : Oloing: R 300 Ω 75 Ω R 4 6 4 6 : : Toetogave (amengeteld vraagtuk) Gegeven: : 8 : P 65 W 750 ma 0,75 A a b en c R d R b Oloing: a 6 6 8 0,75 A 6 A 0,75 A 8 P b 65 W 7,5 V 6A 6 6 8 7,5 V 0 V 7,5 V 8 c R 7,5 V 4,58 Ω 6A R d 6 6 R 8 4,58 Ω 93 Ω R R b R 93 Ω R 4,58 Ω 8
ELEKTROMAGETSHE DTE 5 Toetogave 3 (amengeteld vraagtuk) Gegeven: 30 V 5 V P 600 mw 0,6 W 0 a : b c d R e R b Oloing: a 30 V 46 6 : 46 : 5V b 46 @ 46 0 550 P c P P 0,6 W 6 0,6 W,6 ma 30 V (5 V) d P 6 R 4,7 Ω P 0,6 W of met R,6 @ 0 6!3 A 46 6 46,6 @ 0!3 A 0 ma R 5V 4,7 Ω 0 @ 0!3 A R e R b R 6 4,7 Ω R 6 R 46 4,7 Ω 88, kω R 46 Soelen en kernen Toetogave 4 Oloing: a bruin zwart 0 goud 0! zilver ± 0% 6 L 0 @ 0! µh ± 0% µh ± 0% b grij 8 rood zilver 0! goud ± 5% 6 L 8 @ 0! µh ± 5% 0,8 µh ± 5%
6 ELEKTROTEHEK MK 4. Zie voorbeeld 9 uit het kernboek. 4. Oloing: a rood rood rood 0 zwart ± 0% 6 L @ 0 µh ± 0% 00 µh ± 0% b oranje 3 wit 9 goud 0! zilver ± 0% 6 L 39 @ 0! µh ± 0% 3,9 µh ± 0%
Elektriche velden en condenatoren nvultaat a b c d a b c d OGGG 6 GGG O GGOG 7 GOG G 3 GOGG 8 OGG G 4 GGGO 9 GOG G 5 GGGO 0 GGO G Elektriche velden Toetogave Gegeven: E 500 kv/m 0,05 mm Oloing: E @ 500 kv/m 0,05 @ 0!3 m 0,5 kv 5 V. Zie voorbeeld uit het kernboek.. Gegeven: 00 V 60 µm E Oloing: 60 µm 60 @ 0!6 m 00 V 60 @ 0!6 m E,67 @ 0 6 V/m 670 kv/m
8 ELEKTROTEHEK MK Toetogave Gegeven: Q µ A 40 cm 5 cm E 4000 kv/m a g b g r Oloing: a A 40 cm 5 cm 00 cm 00 @ 0!4 m Q µ F 50 µ/m A 00 @ 0!4 m g σ 50 µ/m 50 @ 0!6 F/m,5 @ 0! F/m E 4000 kv/m 4 @ 0 6 b,5 @ 0! g,4 r 8,85 @ 0!. Gegeven: A 5 cm² Q m F Q!3 m 0 Oloing: F 0,4 /m² A 5 cm 5 @ 0!4 m. Gegeven: E 500 kv/m F 45 /m g Oloing: g σ 45 /m 45 F/m 30 @ 0!6 F/m E 500 kv/m,5 @ 0 6 Toetogave 3 Gegeven: µf 63 V Q Oloing: Q @ µf 63 V 63 µ
ELEKTRSHE VELDE E ODESATORE 9 3. Zie voorbeeld uit het kernboek. 3. Gegeven: 0 nf 0 V Q Oloing: Q @ Q 0 @ 0!9 F 0 V 4400 @ 0!9 4,4 µ Energie in een elektrich veld Toetogave 4 Gegeven: W 5 mj 500 V a Q b Oloing: a W @ Q @ 5 mj @ Q @ 500 V 6 Q 5mJ 0,0 m 0 µ 50 V b Q Q @ 6 0 µ 0,04 µf 40 nf 500 V 4. Zie voorbeeld 3 uit het kernboek. 4. Gegeven: 5 µf V W Oloing: W 5 @ 0!6 F ( V) 800 @ 0!6 J,8 mj 4.3 Gegeven: 00 µf W 6,5 mj Q
0 ELEKTROTEHEK MK Oloing: W @ @ 6,5 @ 0!3 J 00 @ 0!6 F @ 0!4 F @ 6,5 @ 0!3 J 6 65 V 6 65 V 5 V 0!4 F W @ Q @ 6,5 @ 0!3 J @ Q @ 5 V,5 V @ Q 6,5 @ 0!3 J 6 Q 5 @ 0!3 5 m,5 V Schakelen van condenatoren Toetogave 5 Gegeven: Figuur.4 6 µf, 4 µf t 40 V t 8 µf a 3 b Q c,, en 3 Oloing: a + + 6 + + 8µF 6 µf 4 µf t 3 3 b 6 3 6 + + 6 6 3 48 µf 48 µf 48 µf 48 µf Q t @ t 8 µf 40 V 90 µ,9 m Q c 90 µ 0 V 6 µf Q 90 µ 80 V 4 µf Q 3 90 µ 40 V 48 µf 3 3 3 48 µf 5. Zie voorbeeld 4 uit het kernboek. 5. Gegeven: 00 nf 0 nf 3 330 nf t
ELEKTRSHE VELDE E ODESATORE Oloing: + + t 3 t + + 00 nf 0 nf 330 nf t 33 + 5 + 0 3300 nf 3300 nf 3300 nf 58 3300 nf 3300 nf 6 t 56,9 nf 58 5.3 Gegeven: 680 F 680 F t Oloing: t 680 F 340 F n 5.4 Gegeven: 00 µf 50 µf t 30 V a t b en Oloing: a + + 00 µf 50 µf t 5 300 µf 6 300 µf t 60 µf 5 b Q t @ t 60 µf 30 V 800 µ Q 800 µ 8 V 00 µf Q 800 µ V 50 µf 5.5 Gegeven: 4 µf t 800 nf Oloing: + 6 + 0,8 µf 4µF t! 4 6 µf 0,8 µf 4µF 4µF
ELEKTROTEHEK MK Toetogave 6 Gegeven: Figuur.6 0,8 µf, 0,39 µf en 3 µf a t b Q, Q en Q 3 c Q t Oloing: a t + + 3 0,8 µf + 0,39 µf + µf, µf b Q @ 0,8 µf 600 V 49 µ Q @ 0,39 µf 600 V 34 µ Q 3 @ 3 µf 600 V 600 µ c Q t Q + Q + Q 3 36 µ, afgerond 330 µ 6. Zie voorbeeld 5 uit het kernboek. 6. Gegeven: µf 3 µf 0 V Gevraagd a t b Q en Q Oloing: a t + µf + 3 µf 4 µf b Q @ µf 0 V 0 µ Q @ 3 µf 0 V 30 µ 6.3 Gegeven: 0 µf, 6 µf en 3 5 µf 00 V a t b Q, Q en Q 3 c Q t Oloing: a t + + 3 0 µf + 6 µf + 5 µf 5 µf b Q @ 0 µf 00 V 000 µ m Q @ 6 µf 00 V 600 µ,6 m Q 3 @ 3 5 µf 00 V 500 µ,5 m c Q t Q + Q + Q 3 5, m
ELEKTRSHE VELDE E ODESATORE 3 Toetogave 7 Gegeven: Figuur.7 nf, 400 F, 3 400 F, 4 00 F en 5, nf t 4 V a t b Q t c Q, Q, Q 3, Q 4, en Q 5 d,, 3, 4 en 5 Oloing: a 3 3 + 4 600 F 34 34 + + 400 F 600 F 5 00 F 00 F 6 34 40 F 5-5 34 + 5 40 F +, nf,44 nf t + + &5,44 nf nf,44,44 nf b c,44 nf 6 t 0,59 nf 590 F,44 Q t t @ t 590 F 4 V 4, n Q Q t 4, n 34 Q -5 Q t 6 Q Q 34 @ Q t 4, n,37 n 34 % 5 Q 5 Q t! Q 4, n!,37 n,8 n 3 40 F 440 F Q 3 @ Q,37 n,58 n 3 % 4 400 F 600 F Q 4 Q! Q 3,7 n!,58 n 0,79 n d Q @ Q Q @ 6 4, V Q 5,93 V 3 4 Q 3 3 3,93 V 5 Q 5 5 9,83 V
4 ELEKTROTEHEK MK 7. Zie voorbeeld 6 uit het kernboek. 7. Gegeven: Figuur.9 µf, 6 µf en 3 µf t 35 V a t b Q, Q en Q 3 en 3 Oloing: 3 μf... μf t 35 V a 3 + 3 6 µf + µf 8 µf ' % t 3 + µf 8 µf 50 66 µf 66 µf t,3 µf 50 b Q Q t t. t,3 µf 35 V 43 µ Q 6 µf @ Q t 43 µ 46 µ 8 µf % 3 Q 3 Q t! Q 43 µ! 46 µ 85 µ Q 43 µ 9,6 V µf 3 t! 5,4 V 7.3 Gegeven: Figuur. 390 nf, 40 nf, 3 70 nf t 50 V a t b Q t c Q, Q en Q 3, en 3
ELEKTRSHE VELDE E ODESATORE 5 Oloing: a + + 390 nf 40 nf 0,005 nf 6 nf 0,005 00 nf t + 3 00 nf + 70 nf 470 nf b Q t t @ t 470 nf 50 V 3 500 n 3,5 µ c Q Q @ Q t 3,5 µ 0 µ % 3 Q 3 Q t! Q 3,5 µ Q Q 0 µ 5,6 V 390 nf 0 µ 4,4 V 40 nf 3 t 50 V 00 nf 470 nf Toetogave 8 (amengeteld vraagtuk) Gegeven: Figuur. 00 nf, 00 nf en 3 00 nf t 00 V a t b Q t c Q, Q en Q 3 en 3 d E, E en E 3 e F, F en F 3 f W Oloing: a + 3 300 nf t + + 00 nf 300 nf 3 4 300 nf 300 nf 6 t 75 nf 4 b Q t t @ t 75 nf 00 V 7500 n 7,5 µ c Q Q t 7,5 µ Q t @ Q t 7,5 µ,5 µ % 3 Q 3 Q t! Q 5 µ Q nf 3nF 7,5 µ 75 V 0, µf 3 t! 5 V
6 ELEKTROTEHEK MK d E 75 V 3,75 MV/m 0 µm E 5 V,5 MV/m 0 µm 3 E 3 5 V 5 kv/m 00 µm e F g @ E g @ g @ 0 E 500 8,854 @ 0! F/m 3,75 @ 0 6 r V/m F 6,6 m/m F g @ E 5,53 m/m MKT olyeter condenator met g 8,3 @ 0! F/m F 3 g @ E 3 3.54 µ/m f W @ t @ t 75 @ 0!9 F (00 V) 0,375 mj Toetogave 9 (raktijkvraagtuk) Gegeven:,5 mm A 0 cm g 8,3 @ 0! F/m a Oloing: a g @ A 8,3 @ 0! F/m 0 @ 0!4 m,6 F,5 @ 0!3 m b Er gaat een laadtroom door je lichaam totdat de caaciteit i geladen. c De caaciteit neemt af en daarmee de laadtroom. d Er gaat een ontlaadtroom door je lichaam totdat de caaciteit i ontladen. Technologie van condenatoren Toetogave 0 Gegeven: A 340 cm 00 µm 400 V a b Q c F d E e 0 f
ELEKTRSHE VELDE E ODESATORE 7 Oloing: g olytyreen 3 @ 0! F/m a A g @ 3 @ 0! F/m 340 @ 0!4 m 3,9 @ 0!9 F 3,9 nf 00 @ 0!6 m b Q @ 3,9 nf 400 V,56 @ 0!6,56 µ c Q F,56 µ 46 @ 0!6 /m 46 µ/m A 340 @ 0!4 m d E 400 V 000 @ 0 3 V/m 000 kv/m 00 @ 0!6 m e 0 3,9 nf,5 nf,6 g r f nf 3,07 maal groter dan 3,9 nf 00 µm 6 3,07 maal kleiner dan 6 65, µm 3,07 0. Zie voorbeeld 7 uit het kernboek. 0. Gegeven: A m mm g 0 8,854 @ 0 @ F/m Oloing: g @ A 8,854 @ 0! F/m m @ 0!3 m 8,854 @ 0!9 F 8,854 nf 8854 F, afgerond 8850 F 0.3 Gegeven: g r van lucht: o 0 nf g r met al diëlektricum PV Oloing: g r van PV i 3, maal groter dan g r van lucht, du de caaciteit wordt 3, maal groter 3, 0 nf 3 nf 0.4 Gegeven: nf A 3 cm 50 V g 8,854 @ 0! F/m a b Q
8 ELEKTROTEHEK MK Oloing: a g @ A g @ A 6 8,854 @ 0! F/m 3 @ 0!4 m 0, mm @ 0!9 F b Q @ nf 50 V 50 n Toetogave Gegeven: Figuur.5 &&& 5 V eff 8 V c Oloing: c &&& + max Î 5 V + 8 V 6,3 V Oefenogave. Zie voorbeeld 8 uit het kernboek. Meetbruggen Toetogave Gegeven: Figuur.9 a AB b R Oloing: a R 5 kω A @ R % R 5 kω 75 V 45 V R 4 6kΩ B @ R 3 % R 4 5 kω 75 V 30 V AB A! B 5 V b R @ R @ R 4 R @ R 3 6 R 3 R 5 kω 9 kω,5 kω R 4 6kΩ
ELEKTRSHE VELDE E ODESATORE 9. Zie voorbeeld 9 uit het kernboek.. Gegeven: Figuur. R 50 Ω, R 600 Ω, R 3 00 Ω en R 4 300 Ω 5 V V A R 600 Ω Oloing: V A R 5 V V 750 Ω R % R.3 Gegeven: Figuur. R 50 Ω, R 600 Ω, R 3 00 Ω en R 4 300 Ω 5 V a V B b AB 300 Ω Oloing: a V B R 5 V 9 V 4 500 Ω R 4 R 3 % R 4 b AB V A! V B V! 9 V 3 V.4 Zie voorbeeld 0 uit het kernboek..5 Gegeven: Figuur.3 R 00 Ω, R 00 Ω en R 3 80 Ω R x R @ R Oloing: R x @ R 3 R @ R 6 R x 00 Ω 00 Ω 5 Ω 80 Ω R 3
.
3 R, L en o wielanning nvultaat a b c d a b c d GGOG 7 OGGG GGGO 8 GOGG 3 GOGG 9 OGGG 4 GGGO 0 GGGO 5 OGGG OGGG 6 GGOG GGOG Ohme weertand en oel Toetogave Gegeven: R S A 50 V A,5 A D,5 A a Z b D A 50 V Oloing: a Z 40 S A,5 A D b R 6 D D @ R,5 A S 5 V D. Zie voorbeeld uit het kernboek.
3 ELEKTROTEHEK MK. Gegeven: 0,8 A R 3 S Z 00 S D A Oloing: D @ R 0,8 A 3 S,4 V A @ Z 0,8 A 00 S 80 V Toetogave Gegeven: f 50 Hz X L 377 S f 5 khz a L b X L 377 Ω Oloing: a X L @ π @ f @ L 6 L, H @ π @ f @ π 50Hz b X L @ π @ f @ L @ π 5000 Hz, H 37,7 ks X L. Zie voorbeeld uit het kernboek.. Gegeven: L 8 H f 50 Hz X L 0 @ X L a X L b f Oloing: a X L @ π @ f @ L @ π 50 Hz 8 H 50 S b X L 0 @ X L 0 50 S 50,3 ks X L 50,3 @ 0 f 3 Ω khz @ π @ L @ π 8H of X L i 0 maal zo groot al X L dan f i 0 maal zo groot al f 6 f 0 50 Hz khz
3 R, L E OP WSSELSPAG 33 Toetogave 3 Gegeven: D 0,6 A D 6 V A 6 V f khz A 60 ma a R b Z c d e f g X L L co n n weertanddriehoek D 6V Oloing: a R 0 S D 0,6 A A 6V b Z 00 S A 60 @ 0!3 A c X L Z! R (00 Ω)! (0 Ω) 99,5 S X L 99,5 Ω d X L @ π @ f @ L 6 L 5,8 mh @ π @ f @ π @ 0 3 Hz e R 0 Ω co n Z 00 Ω 0, f n 84,3E g Z 00 Ω X L 99,5 Ω R 0 Ω 3. Zie voorbeeld 3 uit je kernboek.
34 ELEKTROTEHEK MK 3. Gegeven: R 0 S f 00 Hz Z 6 S a X L b L Oloing: a X L Z! R b 6 X L Z! R (6 Ω)! (0 Ω) 4 S of met 5 - - 3 teek: R 5 Z 3 6 X L 4 S X L @ π @ f @ L X L 4 Ω 6 L 38, m @ π @ f @ π 00 Hz 3.3 Gegeven: L,5 H R 00 S 4 V f 60 Hz Oloing: X L @ π @ f @ L @ π 60 Hz,5 H 565 S Z X L % R (565 Ω) % (00 Ω) 574 S 4 V 4,8 ma Z 574 Ω Toetogave 4 Gegeven: L 7,5 mh 0 V 50 ma n 60E f 0 V Oloing: Z 00 S 50 @ 0!3 A Z ϕ R X L in n X L Z 6 X L Z @ in n 00 S in 60E 73 S X L 73 Ω X L @ π @ f @ L 6 f khz @ π @ L @ π 7,5 @ 0!3 H
3 R, L E OP WSSELSPAG 35 4. Zie voorbeeld 4 uit het kernboek. 4. Gegeven: L,8 H 4 V f 50 Hz n 7E a Z b Oloing: a X L @ π @ f @ L @ π 50 Hz,8 H 566 S X L X L 566 Ω 566 Ω Z in n in 7E 0,95 in n 6 Z 595 S 4 V b 40,3 ma Z 595 Ω 4.3 Gegeven: 0 V f 50 Hz R 6 S n 80E a de weertanddriehoek b Z c d e X L L Oloing: a Z X L R 6 Ω ϕ 80 o ϕ R R Z R co n 6Ω co 80E b co n 6 Z 34,6 S X c in n L 6 X L Z @ in n 34,6 S in 80E 34, S Z d of met X L Z! R (34,6 Ω)! (6 Ω) 34, S X L @ π @ f @ L X L 34, Ω 6 L 09 mh @ π @ f @ π 50Hz 0 V e 3,47 A Z 34,6 Ω
36 ELEKTROTEHEK MK ondenator Toetogave 5 Gegeven: 60 V f 50 Hz 8,3 ma f 00 Hz a X b c het vectordiagram d 60 V Oloing: a X, ks b X c @ π @ f @ 8,3 @ 0!3 A 6,5 µf @ π @ f @ X @ π 50Hz,kΩ Ι d X,06 ks @ π @ f @ @ π 00 Hz,5 @ 0!6 F 60 V 6 56,6 ma X,06 @ 0 3 Ω oncluie: Al de frequentie tweemaal zo groot wordt, wordt de X tweemaal zo klein en de condenatortroom tweemaal zo groot. 5. Zie voorbeeld 5 uit het kernboek. 5. Gegeven: 00 nf,6 ma V a X b f c n d vectordiagram
3 R, L E OP WSSELSPAG 37 V Oloing: a X 59 S,6 @ 0!3 A b X 6 f @ π @ f @ c d @ π @ @ X 6 f π 00 @ 0!9 F 59 Ω 0 khz n 90E Ι Vermogen Toetogave 6 Gegeven: P 400 W t 30 V f 50 Hz a co n b n c L Oloing: a P 400 W P t @ @ co n 6 co n 0,87 @ t 30 V A b n 9,6E c t 30 V Z 5 S A in n X L Z 6 X L Z @ in n 5 S in 9,6E 56,8 S X L 56,8 Ω X L @ π @ f @ L 6 L 8 mh @ π @ f π 50Hz 6. Zie voorbeeld 6 uit het kernboek. 6. Gegeven:,5 A 60 V f 50 Hz P 0 W
38 ELEKTROTEHEK MK a Z b L Oloing: a 60 V Z 4 S,5 A b P 0 W P @ @ co n 6 co n 0,8 @ 60 V,5 A co n 0,8 6 n 36,9E 6 in n in 36,9E 0,6 X in n L 6 X L Z @ in n 4 S 0,6 4,4 S Z X L 4,4 Ω 6 L 45,8 mh @ π @ f π 50Hz 6.3 Gegeven: 30 V f 50 Hz X 330 S Oloing: P P @ @ co n deale condenator: n 90E 6 co n 0 6 P @ @ 0 0 W 6.4 Gegeven: 30 V f 50 Hz R 330 S P Oloing: P (30 V) 60 W R 330 Ω Toetogave 7 Gegeven: t 400 V f 50 Hz P 30 kva co n 0,8 a max b P belmax c d e f P bl Z R teken de vermogendriehoek
3 R, L E OP WSSELSPAG 39 P Oloing: a P t @ max 6 max 30 @ 0 3 VA 75 A 400 V t b @ @ co n P @ co n 30 @ 0 3 VA 0,8 4 kw P belmax c P bl @ @ in n P @ in n co n 0,8 6 n 36,9E 6 in n in 36,9E 0,6 6 P bl 30 @ 0 3 VA 0,6 8 kvar d Z t 400 V 5,33 S 75 A max e R co n 6 R Z @ co n 5,33 S 0,8 4,7 S Z of zo: f P belmax P belmax max @ R 6 R 4,7 S P 30 kva P bl 8 kvar P 4 kw max 4 @ 0 3 W (75 A) 7. Zie voorbeeld 7 uit het kernboek. 7. Gegeven: 0 V P 40 W co n 0,75 a P b P bl Oloing: a P @ @ co n P @ 7.3 Gegeven: 4 V 3 A P 60 W b P 6 P P @ co n 6 P 53,3 VA co n P bl @ @ in n P @ in n 40 W 0,75 co n 0,75 6 n 4,4E 6 in n in 4,4E 0,664 6 P bl 53,3 VA 0,664 35,3 VAr
40 ELEKTROTEHEK MK a co n b P c P bl d R e teken de vermogendriehoek Oloing: a P 60 W P @ @ co n 6 co n 0,83 @ 4 V 3 A b P @ 4 V 3 A 7 VA c P bl @ @ in n P @ in n co n 0,83 6 n 33,6E 6 in n 0,553 6 P bl 7 VA 0,553 39,8 VAr d P @ R 6 R 6,67 S e P 7 VA P bl 39,8 VAr P 60 W P 60 W (3 A) Toetogave 8 Gegeven: 30 V f 50 Hz P kva W kwh t,5 uur a co n b Z c P bl d W bl Oloing: a W kwh P 0,8 kw 800 W t,5 h P @ @ co n P @ co n P 800 W 6 co n 0,8 000 VA P P b P @ 6 000 VA 4,35 A 30 V Z 6 Z 5,9 S 30 V 4,35 A
3 R, L E OP WSSELSPAG 4 c d P bl @ @ in n P @ in n co n 0,8 6 n 36,9E P bl 000 VA in 36,9E 600 VAr W bl P bl @ t 600 VAr,5 h,5 kvahr 8. Zie voorbeeld 8 uit het kernboek. 8. Gegeven: 48 V,8 A P 64,8 W a co n b n c W d W bl Oloing: a P @ @ co n 6 P 64,8 W co n 0,75 @ 48 V,8 A b n 4,4E c W P @ t 64,8 W 3600 33 kj of W 64,8 W h 0,648 kwh d W bl P bl @ t @ @ in n @ t W bl 48 V,8 A in 4,4E 3600 06 kvar
.
f 4 Driefaennetten nvultaat a b c d a b c d GOGG 5 GOGG GGOG 6 GOGG 3 GGOG 7 GGGO 4 OGGG 8 OGGG Sanningen in een driefaennet Toetogave Gegeven: n ter gechakelde driefaengenerator 800 V tuen L en L l Oloing: l f 800 V 800 V 3 46 V. Zie voorbeeld uit het kernboek.. Gegeven: f 7 V l Oloing: l f @ 3 7 V 3 0 V
44 ELEKTROTEHEK MK.3 Gegeven: l 400 V f l 400 V Oloing: f 30 V 3 3 Toetogave Gegeven: 50 V tuen L en L3 l en f Oloing: l f 50 V. Oefenogave. Zie voorbeeld uit het kernboek. Belating in terchakeling Toetogave 3 Gegeven: f A 400 V/30 V a b f, f en f3 c de nulleider nodig? d t/m h met een fae onderbroken: d f met nulleider e f zonder nulleider f f met nulleider g f zonder nulleider h Oloing: a Bij ymmetriche belating: 0 A b Bij ymmetriche belating: f f f3 30 V c d ee, want 0 A Met nulleider blijft f 30 V l e Zonder nulleider 00 V f Met nulleider blijft f A g Zonder nulleider 00 V @ f A 0,4 A f 30 V
4 DREFASEETTE 45 h Ι f A 60 o Ι 60 o Ι f A Vectorich: oinuregel: A f + f! @ f @ f @ co 60E 88 A! 44 A 44 A 44 A A 3. Zie voorbeeld 3 uit het kernboek. 3. Gegeven: Figuur 4.6 400 V/30 V f 4, A R R R 3 a f b Oloing: a De anning over de weertanden i de faeanning. f 30 V. b i de vectoriche om van de faetromen. Gelijk belate f f f3 faen: 6 6 + 6 + 6 0 A. 3.3 Gegeven: Figuur 4.6 400 V/30 V f 4, A R R R 3 L3 i onderbroken a f, f en f3 met nulleider b f, f en f3 zonder nulleider Oloing: a f 30 V f 30 V f3 0 V 400 V b f 00 V f f3 400 V 00 V 0 V
46 ELEKTROTEHEK MK 3.4 Gegeven: Figuur 4.6 L3 i onderbroken Oloing: 4, A f f 4, A Ι f 60 o ( Ι f ) 60 o Ι 0 o Ι f Vectorich: 4, A. oinuregel: +! @ @ @ co 60E f f f f (4, A) + (4, A)! 4, A 4, A 0,5 35,8 A! 7,64 A 7,64 A 7,64 A 4, A Toetogave 4 Gegeven: Een driefaenet van 400 V/30 V De belating i in ter gechakeld P 3, kw a Teken de chakeling b Zet de genormalieerde letter in de tekening c f en l Oloing: a en b Ι l L R R L3 R 3 L c P l @ l @ 3 @ co n 3 00 W 400 V @ l @ 3 6 l 9, A terchakeling: f l 9, A
4 DREFASEETTE 47 4. Zie voorbeeld 4 uit het kernboek. 4. Gegeven: co n 400 V/30 V l 5 A P Oloing: P @ l @ @ l 3 co n P 400 V 5 A 3 0 39 W 0,4 kw 4.3 Gegeven: l A 400 V/30 V co n 0,8 P Oloing: P @ l @ @ l 3 co n P 400 V A 3 0,8 09 W, kw Belating in driehoekchakeling Toetogave 5 Gegeven: Figuur 7 R R R 3 80 Ω l 400 V a f b l c t/m e al een fae onderbroken i: c R, R en R3 d R, R en R3 e l al een fae i onderbroken f 400 V Oloing: a f 5 A R 80 Ω b l @ f 3 8,66 A 400 V c L3 onderbroken, dan i: R 400 V, R R3 00 V R 400 V d L3 onderbroken, dan i 5 A Door R en R 3 vloeit 00 V 80 Ω 80 Ω,5 A e L3 onderbroken, dan i l l R + R,3 7,5 A
48 ELEKTROTEHEK MK 5. Zie voorbeeld 5 uit het kernboek. 5. Gegeven: f A driehoekchakeling l Oloing: l @ f 3 A 3 0,8 A 5.3 Gegeven: Figuur 8 door R 6 A R R R 3 a en 3 b t Oloing: a 3 0,5 @ 0,5 6 A 3 A b t +,3 9 A Toetogave 6 Gegeven: Figuur 9 P 49,5 kva 660 V/380 V De belatingweertanden zijn ohm a co n b P w c R d P bij een terchakeling e P ter : P driehoek Oloing: a co n b P w P @ co n 49,5 kva 49,5 kw c P w @ l @ l 3 @ co n P w 49 500 W 6 l l 43,3 A @ l 3 @ co n 660 V 3 f l 5 A 3 f f 660 V R 6,4 Ω 5 A
4 DREFASEETTE 49 d n ter gechakeld: f l 380 V 3 f 380 V l f 4,4 A R 6,4 Ω P @ l @ @ l 3 co n 380 V 4,4 A 3 6 460 W 6,5 kw P driehoek 49,5 kw e 3 P ter 6,5 kw P ter : P driehoek : 3 6 P ter i 3 maal kleiner dan P driehoek 6. Zie voorbeeld 6 uit het kernboek. 6. Gegeven: P kw l 400 V co n a l b f c R er fae Oloing: a P kw l 30,3 A @ 3 @ co n 400 V 3 b f 30,3 A 7,5 A 3 3 c f 400 V f f 400 V R er fae,9 Ω 7,5 A 6.3 Gegeven: 400 V/30 V R f 50 Ω (in driehoek gechakeld) P f 400 V Oloing: f 8 A l @ f 3 8 3 A 50 Ω R f P @ l @ @ l 3 co n 400 V 8 3 A 3 9600 W
50 ELEKTROTEHEK MK 6.4 Gegeven: 400 V Rf 30 V 50 Ω (in ter gechakeld) P Welke concluie trek je? Oloing: l f f 4,6 A R f 30 V 50 Ω P @ @ 3 @ co n 400 V 4,6 A 3 387 W l l Afgerond 300 A oncluie: P in ter i driemaal kleiner dan P in driehoek.