Havo 4 Hoofdstuk 6 Uitwerkingen

Havo 4 Hoofdstuk 6 Uitwerkingen 6.1 Lading, stroom en spanning Opgave 1 Het aantal elektronen per seconde bereken je uit de lading per seconde en de lading van een elektron.De lading per seconde is gelijk aan de stroomsterkte.De stroomsterkte is 1,0 A. Er beweegt dus per seconde 1 C aan lading door de draad.De lading van 1 elektron is 1,602·10 –19 C.Er bewegen dus per seconde elektronen door de draad.

Afgerond: 6,2

∙10 18

Opgave 2 aElektronen.bDe staaf heeft een positieve lading gekregen. Dat betekent dat de staaf een tekort aan elektronen heeft. Raak je met de staaf de kop van de elektroscoop aan, dan wordt het tekort aan elektronen in de staaf aangevuld door de elektronen in de staaf en de blaadjes. De blaadjes verliezen daardoor een aantal elektronen en krijgen een lading.cDe blaadjes verliezen elektronen en worden daardoor positief geladen.Opgave 3 Zie tabel 6.1

UAB (V) UAC (V) UAD (V) UAE (V) UAF (V)

figuur 6.12a1,5 1,5 3,0 3,0 4,5 figuur 6.12b1,5 1,5 0,0 0,0 1,5 figuur 6.12c1,5 1,5 3,0 3,0 (−)1,5 figuur 6.12d1,5 1,5 0,0 0,0 1,5 Tabel 6.1 Opmerking In figuur 6.1 staan de figuren 6.12a t/m d van het basisboek.Figuur 6.1

Er gelden drie regels:

1Verbind je de +kant van de ene batterij met de –kant van de andere batterij, dan tel je de spanningen bij elkaar op. Zie bijvoorbeeld figuur 6.12a voor UAD.2Verbind je de +kant van de ene batterij met de +kant van de andere batterij, dan trek je spanningen van elkaar af. Zie bijvoorbeeld figuur 6.12b voor UAD.3Verbind je zowel de +kanten als de –kanten van de batterijen met elkaar, dan blijven de spanningen gelijk. Zie bijvoorbeeld figuur 6.12d voor UAD.In figuren 6.12b en 6.12c pas zowel regel 1 als regel 2 toe.© ThiemeMeulenhoff bvPagina 1 van 24 1 / 3

Havo 4 Hoofdstuk 6 Uitwerkingen Opgave 4 aZie figuur 6.2.Figuur 6.2 Opmerking Staat de knop van de multimeter in het V-bereik dan moet het bereik minstens 9 V zijn.Zet je de knop in het A-bereik dan probeer je eerst of je een stroomsterkte kunt meten bij een bereik van 10 A.bDe lamp is niet goed in de fitting gedraaid.Opgave 5 aZie figuur 6.3 Opmerking De twee batterijen moeten in serie zijn geschakeld om samen 3,0 V te kunnen leveren.De motor en de versterker zijn beide parallel aangesloten op de batterijen.bDe lading bereken je met de stroomsterkte en de tijd.Figuur 6.3 I = 57 mA = 57·10 -3 mA (Afstemmen eenheden) t = 2 min 30 s = 150 s (Afstemmen eenheden)

Q = 8,55 C

Afgerond: Q = 8,6 C

© ThiemeMeulenhoff bvPagina 2 van 24 2 / 3

Havo 4 Hoofdstuk 6 Uitwerkingen 6.2 Elektrische energie en vermogen; rendement Opgave 6 aHet vermogen bereken je met spanning en de stroomsterkte.

U = 100 MV = 100·10

6 V (Afstemmen eenheden) I = 60 kA = 60·10 3 A (Afstemmen eenheden)

Afgerond: P = 6,0·10

12 W bHet gemiddeld vermogen van een bliksemstaal bereken je met de energie van een gemiddelde bliksemstraal en de tijd.Egem = 100 kWh = 100 × 1000 × 3600 = 3,6·10 8 J (Afstemmen eenheden) t = 1 ms = 1·10 -3 s (Afstemmen eenheden)

Afgerond: Pgem = 4·10

11 W cHet aantal gezinnen bereken je met het verbruik van een gezin in een jaar en de totale bliksemenergie per jaar.De totale bliksemenergie per jaar bereken je met de energie in een gemiddelde bliksemstraal en het aantal ontladingen in een jaar.Egem = 100 kWh aantal ontladingen = 2,5 ∙10 5 Aantal gezinnen

Afgerond: 6,3·10

3 gezinnen.dBij de berekening ga je ervan uit dat alle energie in de bliksem ‘opgevangen’ kan worden. Dit is nooit het geval.Bovendien kost het ook veel energie en geld om een geschikte installatie te bouwen om deze energie ‘op te vangen’.Opgave 7 aDe hoeveelheid stralingsenergie per seconde is het nuttig vermogen van de lamp.Het nuttig vermogen van de lamp bereken je met het rendement en het vermogen.

η = 5,0%

Pin = 60 W Pnuttig = 3,0 W De gloeilamp levert 3,0 J aan stralingsenergie per seconde.

bVoor het rendement geldt:

© ThiemeMeulenhoff bvPagina 3 van 24

• / 3