Overal NaSk 5e ed - Hoofdstuk 6 - Elektriciteit oefentoetsen & antwoorden

Een batterij is een energiebron. De batterij levert elektrische energie. (Paragraaf 6.1) De draden vervoeren de elektrische energie. (Paragraaf 6.2)  Het lampje zet elektrische energie om in licht (en warmte). (Paragraaf 6.2) We meten stroom in de eenheid Ampère. (Paragraaf 6.2) We meten spanning in de eenheid Volt. (Paragraaf 6.1) We meten weerstand in de eenheid kilowattuur (kWh). (Paragraaf 6.4) Een geleider is een stof die gemakkelijk electrische stroom kan vervoeren. Alle metalen zijn geleiders. Sommige metalen geleiden stroom beter dan andere metalen. (Paragraaf 6.2) Een isolator is een stof die stroom heel lastig tot niet kan vervoeren. Voorbeelden zijn plastic, lucht, rubber. (Paragraaf 6.2) Uit een normale penlight batterij komt 1,5 V. Deze spanning zit ruim onder de grens van 24 V, dus deze spanning is niet gevaarlijk. Deze spanning kun je zelfs niet eens voelen. (Paragraaf 6.1 & 6.2) Uit het stopcontact (in Nederland en de rest van Europa) komt 230 V. In Amerika is dit 110 V en in Japan is dit 100 V. Deze spanning is ruim boven de grens van 24 V, dus deze spanning is gevaarlijk. Je mag daarom een stroomkabel in huis ook niet zomaar aanraken. (Paragraaf 6.1 & 6.2) Dubbele isolatie houdt in dat zowel de bekabeling als de behuizing van een apparaat van isolerend materiaal is gemaakt. De kans dat je een schok krijgt, is zo tot het minimum beperkt. Dit kun je herkennen aan een dubbel vierkant die in het typeplaatje staat gedrukt. (Paragraaf 6.4) 1) Een accu 2) Een batterij (Paragraaf 6.1) Een serieschakeling (Paragraaf 6.3) In huis zijn de lampen parallel geschakeld. Je kunt elke lamp in principe apart bedienen. (Paragraaf 6.3)  Een serieschakeling bestaat maar uit 1 stroomkring. Er zijn geen vertakkingen te vinden in een serieschakeling. (Paragraaf 6.3)  De grootheid vermogen meten we in de eenheid Watt (W). (Paragraaf 6.5) Een transformator werkt spanningen om naar een ander voltage.  TOELICHTING: Je telefoonlader is bijvoorbeeld een transformator: een spanning van 230 V is te sterk voor de batterij van je telefoon. Ook zit in je lader een gelijkrichter die van de wisselstroom gelijkstroom maakt. (Paragraaf 6.1) Grootheid Afkorting Eenheid Afkorting Spanning U Volt V Stroomsterkte I Ampère A Vermogen P Watt W Capaciteit C Ampèreuur Ah TOELICHTING: Je ziet in deze tabel de grootheid en bijgaande eenheid. Let op: Iets dat je kunt meten, is een grootheid. Deze grootheid wordt weergegeven in een eenheid. Een eenheid is door mensen verzonnen; we hebben afgesproken hoe lang een uur duurt, hoe groot een meter is of hoe zwaar een kilogram is bijvoorbeeld. Soms zijn er zelfs meerdere eenheden voor een grootheid. Zowel een mijl als een kilometer beschrijft een afstand. Ook zijn seconden, minuten, uren, dagen, weken, maanden en jaren verschillende eenheden die de grootheid tijd kunnen omschrijven. Afhankelijk van wat je wilt meten, heb je een bepaalde eenheid. (Paragraaf 6.1 t/,m 6.5) a) 500 mA = 0,5 A b) 20 mA = 0,020 A c) 7 mA = 0,007 A d) 1000 mA = 1 A e) 0,1 A = 100 mA f) 3,5 A = 3500 mA g) 0,5 A = 500 mA (Paragraaf 6.2) a) 4V = 4000 mV b) 3 mV = 0,003 V c) 0,3 V = 300 mV d) 30 mV = 0,030 V e) 1 W = 1000 mW f) 1000 W = 1 kW (Paragraaf 6.1 & 6.3)   a) glas                ISOLATOR b) ijzer               GELEIDER c) koper            GELEIDER d) plastic           ISOLATOR e) koolstof       GELEIDER f) aluminium  GELEIDERg) lucht.           ISOLATOR (Paragraaf 6.1)    Accu, batterij, dynamo LET OP: een stopcontact is geen spanningsbron, maar een verbindingspunt tussen het apparaat en de centrale. De centrale maakt electrische energie, het stopcontact is het doorgeefluik. (Paragraaf 6.1)   a) Nee, want bij deze parallelschakeling staat elk lampje op een aparte vertakking. Je kunt elk lampje apart bedienen. Als een lampje kapot gaat, blijft de andere branden in dit geval. (Paragraaf 6.2) b) Gegeven: IT  = 0,14 A = 140 mA, I1 = 75 mA Gevraagd: I2 = ? Formule:  IT = I1 + I2  formule, I2 = IT - I1  Berekening: I2 = 140 mA - 75 mA I2 = 65 mA Conclusie: De stroom door lampje twee is 65 mA. LET OP: je moet eerst omrekenen in gelijke eenheden! Dan pas kun je gaan rekenen. Ook moet je de formule omrekenen. Vind je dit lastig? Maak dan gebruik van een driehoekje.   SymboolNaamSCHAKELAAR (OPEN)DRAADSTOPCONTACTSPANNINGSMETER Gegeven: U = 3 V; I = 0,1 AGevraagd: P (vermogen)Formule: Vermogen = spanning * stroomsterkte (P = U * I)Berekening: P = 3 V * 0,1 AP = 0,3 WConclusie: Het vermogen is 0,3 W.(Paragraaf 6.3 & 6.5) Gegeven: U = 6 V; I = 0,2 A. (LET OP: REKEN ALTIJD mA om naar A!)Gevraagd: P (vermogen)Formule: P = U * IBerekening: P = 6 V * 0,2 AP = 1,2 WConclusie: Het vermogen is 1,2 W. (Paragraaf 6.3 & 6.5) Gegeven: t = 6 h; I = 0,5 A. Gevraagd: C (capaciteit)Formule: C = I * tBerekening: C = 0,5A  V * 6 hC = 3Ah Conclusie: De capaciteit van de batterij is 3 Ah.(Paragraaf 6.3) In een stroomkring vind je een batterij. De batterij is een energiebron. Ook zitten in een stroomkring draden. Om de draden zit plastic. Plastic is een isolator. Het lampje geeft licht. Elektrische energie wordt in het lampje omgezet inlicht. In gloeilampen ontstaat er naast licht ook warmte. Daarom worden gloeilampen niet meer gebruikt. (Paragraaf 6.1) De spanning in een batterij wordt opgewekt door middel van een chemische reactie. Tijdens deze reactie ontstaat er een elektrische stroom, omdat beginstoffen worden omgezet in eindstoffen. Zodra de beginstoffen op zijn, houdt de reactie ook op. De batterij is dan leeg. Bij een oplaadbatterij kun je deze reactie ook weer omkeren; uit de eindstoffen maak je de beginstoffen weer terug met behulp van stroom. Daarom moet je batterijen in een adapter opladen. De batterij kan, als deze weer opgeladen is, weer stroom leveren. (Paragraaf 6.1) 1,5 V + 1,5 V + 1,5 V = 4,5 VTOELICHTING: Als je batterijen in serie schakelt, mag je de spanning bij elkaar optellen. Je hebt dus een spanning van 1,5 V + 1,5 V + 1,5 V = 4,5 V. Wat je ook mag doen, is het aantal batterijen keer de spanning doen. Dat is dus 3 * 1,5 V = 4,5 V. (Paragraaf 6.3)  (Paragraaf 6.2)  (Paragraaf 6.2) a) Lamp 1 brandt het felst: hier gaat de meeste stroom doorheen. Lamp 2 en lamp 3 krijgen elk de helft van de stroom die door lamp 1 gaat. (Paragraaf 6.3)b) Dan gaan de lampen 2 en 3 ook uit. Deze lampen staan in serie met lamp 1 geschakeld. Als in een serieschakeling een lamp uit gaat, gaat alles in de schakeling uit. (Paragraaf 6.2 & 6.3)c) Lampje 2 staat parallel geschakeld op lampje 3. Zowel lampje 1 en 2 als lampje 1 en 3 staan met elkaar in serie. Door het uitvallen van lampje 2 wordt de stroomkring niet volledig onderbroken en zullen lampje 1 en 3 blijven branden. (Paragraaf 6.2 & 6.3) Gegeven: U = 230 V; P = 110 WGevraagd: I = ?Formule: P = U *I ; I = P/UBerekening: P = 230 V / 110 WP = 2,09 WConclusie: Het vermogen is 2,09 W.(Paragraaf 6.3 & 6.5)TOELICHTING. In een plaatje staat vaak heel veel informatie. Lees goed de vraag en kijk of je in het plaatje de informatie kunt vinden die ze je geven en die ze je vragen. Je ziet hier een spanning van 230 V (AC, wisselstroom) en een vermogen van 110 W in het witte vlak staan. Deze informatie heb je nodig. De 250 V fuse is een beveiliging. Deze heb je niet nodig. Op een apparaat staat vaak het woord fuse of supply. Supply betekent dat dat de stroom is die het apparaat gebruikt. Als je een formule krijgt, moet je soms de formule anders opschrijven om iets te kunnen berekenen. Zorg er daarom voor dat je de formules altijd goed leert. Ook moet je er voor zorgen dat je kunt werken met de formule.  Doe dit in woorden als symbolen. Vind je het lastig om formules te onthouden of is het moeilijk om de juiste berekening te doen? Schrijf dan de formule op als driehoekje. Je kunt op deze manier makkelijk zien wat je moet doen. Gegeven: C = 3300 mAh = 3,3 Ah, I = 0,3 AGevraagd: t = ?Formule: C = I * t, t = C/IBerekening: t = 3,3 Ah / 0,3 At = 11 h, t = 11 * 60 min, t =660 minConclusie: De batterij levert voor 660 minuten stroom. (Paragraaf 6.3)TOELICHTING; reken eerst altijd de waarden om in dezelfde eenheden. Hier is er voor gekozen om mAh naar Ah om te rekenen. Vervolgens is de formule zo omgezet dat je de tijd kunt berekenen. Daarna is het antwoord omgerekend naar minuten. Lees daarom altijd goed wat ze willen weten bij een rekenopgave en maak als het kan altijd gebruik van een rekenmachine. Als je formules lastig vindt, kun je er een driehoekje van maken. (Paragraaf 6.3) Een meterkast verdeelt de elektrische energie in huis via groepen. Stroom komt via de hoofdkabel het huis in. Dit is de verbinding met het energiebedrijf. De elektrische energie gaat langs een energiemeter/kWh-meter. Hier wordt gemeten hoeveel elektrische energie gebruikt wordt. Een slimme meter geeft de meterstand direct door aan het energiebedrijf. Boven de energiemeter zit de testknop, hiermee controleer je of de huisinstallatie goed werkt. Daarnaast zit de aardlekschakelaar. De aardlekschakelaar meet de ingaande en de uitgaande stroom. De meeste nieuwe systemen hebben zelfs twee aardlekschakelaars, waarin vier groepen worden gemonitord. Op het moment dat er een verschil bestaat in de hoeveelheid ingaande en uitgaande stroom, schakelt de aardlekschakelaar de stroom uit. Dit fenomeen heet lekstroom. Lekstroom is gevaarlijk. en via de aardleiding of de randaarde kan deze stroom worden weggeleid; hiermee voorkom je dat je een schok krijgt van de lekstroom. De zekeringenkast beveiligt elke groep; elke groep heeft een eigen zekering. Een zekering schakelt uit op het moment dat er kortsluiting of overbelasting plaats vindt. Kortsluiting is dat stroom direct van de spanningsbron terugloopt naar de spanningsbron, zonder in een apparaat gebruikt te worden. Dit is gevaarlijk en kan brand veroorzaken. Overbelasting betekent dat je teveel stroom in een groep gebruikt. Elke groep in huis  is beveiligd tot 16 A. Gebruik je meer dan 16 A, dan schakelt de zekering ook uit. Een groep is een deel van de installatie. Een aantal stopcontacten en lichtpunten zijn samen op één groep aangesloten. (Paragraaf 6.4)