Toets Natuurkunde

Nova Natuurkunde 4e ed - Hoofdstuk 6 - Schakelingen oefentoetsen & antwoorden

4e editie

Klas 3|Vwo/gymnasium

Deze toets behandelt de volgende onderwerpen: Lading, Elektronen, Stroomsterkte, Spanning, Spanningsbronnen, Weerstand, De Wet van Ohm, Weerstand en temperatuur, Soortelijke weerstand, Bijzondere componenten, Rekenen aan serie- en parallelschakelingen, Gemengde Schakelingen, Geautomatiseerde schakelingen, Invoer, Verwerking, Uitvoer, Soorten systemen.

Nova Natuurkunde 4e ed
Toets Natuurkunde
Nova Natuurkunde 4e ed
Online maken
Toets afdrukken
  • a) Er is een kortdurende hoge stroom bij bliksem. Dit kan je dus het beste vergelijkingen met elektrostatische bronnen.
  • b) R = (𝜌 * l) / A
  • c) Je maakt de draad dan langer. Wanneer je kijkt naar de formule van de soortelijke weerstand, staat de lengte in de teller van de formule. Dit betekent dus dat wanneer de lengte van de draad groter wordt, de weerstand van de draad ook groter wordt.
  • d) Dit is de temperatuur waarbij supergeleiding optreedt. Bij deze temperatuur verliezen sommige materialen hun elektrische weerstand vrijwel volledig. Een stroom kan dan door dit materiaal zonder dat er energieverlies bij dit transport optreedt.
  • e) Over ieder object moet in een schakeling spanning staan om hier een elektrische stroom doorheen te krijgen. Dit betekent dat in een serieschakeling de spanning zich over de weerstanden moet opdelen om overal een stroom doorheen te krijgen. De spanning verdeelt zich dus in een serieschakeling. 
  • Opmerking waarom het niet de stroomsterkte is: Er is een serieschakeling maar een weg voor de stroom om door een schakeling te gaan. Dit betekent dat de stroom zich niet kan opdelen.
  • f) Een transistor staat in de AAN-stand wanneer er een kleine stroom loopt van de basis naar de emitter van de transistor. Er gaat dan een grotere stroom lopen van de collector naar de emitter.
  • a) Gegeven:
    • Lading één elektron: 1,6 * 10$^{-19}$  C
  • Gevraagd: Lading van 1,25 * 10$^{20}$ elektronen.
  • Formule: Lading = Aantal elektronen * 1,6 * 10$^{-19}$  C
  • Invullen:
    • Lading = Aantal elektronen * 1,6 * 10$^{-19}$ C
    • 1,25 * 10$^{20}$  * (1,6 * 1-$^{-19}$  C) = 20 C
  • Antwoord: 1,25 * 10$^{20}$ elektronen hebben een lading van 20 Coulomb.
  • b) De onweerswolk heeft aan de onderkant een negatieve lading. Dit betekent dat de positieve lading hierdoor wordt aangetrokken. Het aardoppervlak recht onder de wolk zal daarom dus positief geladen zijn.
 
  • a) Belangrijke kenmerken juist getekend diagram:
    • Weerstand op de y-as 
    • Temperatuur op de x-as
    • Vloeiende lijn is zichtbaar (dus niet punten met rechte lijnen verbonden)

  • b) Het onbekende object zal een NTC weerstand zijn. Als de temperatuur van een NTC stijgt, daalt de weerstand namelijk. Dit zie je duidelijk in het bovenstaande diagram terug.
  • c) Hoe hoger de temperatuur hoe lager de weerstand. En er geldt hoe lager de weerstand, hoe groter een stroom kan zijn. Dus wanneer de temperatuur bij de NTC stijgt, kan er een grotere stroomsterkte doorheen.
  • d) Een regelsysteem.
  • e) Dit zal onderdeel zijn van de invoer. De meetschakeling waar de NTC in opgenomen wordt, kan een bepaald signaal doorgeven aan de verwerking die vervolgens een bepaalde uitvoerende actie veroorzaakt.
 
  • a) Gegeven:
    • Ut (bronspanning) = 36 V
    • U1 (spanning over R1) = 10 V
    • U2 (spanning over R2) = 10 V
    • I1 (stroomsterkte door R1) = 4,0 A
  • Gevraagd: De weerstand van R3
  • Formules:
    • Spanning in serie: Ut = U1 + U2 + U3
    • Stroomsterkte in serie: It = I1 = I2 = I3
    • U = I * R, omgebouwd: R = U/I
  • Invullen:
    • De stroom door R1 van 4,0 A gaat dus ook door R2 en R3, want It = I1 = I2 = I3.
    • De spanning verdeelt zich in serieschakelingen. Om de spanning te berekenen in een serieschakeling geldt er: Ut = U1 + U2 + U3. Ingevuld is dit 36V = 10V + 10V + U3. Dus U3 = 36 - 10 - 10 = 16 V. De spanning over weerstand R3 is 16V.
    • R = U/I invullen geeft R = 16/4 = 4Ω
  • Antwoord: De weerstand van R3 is 4Ω.
 
  • b) Gegeven:
    • Ut = 36 V
    • It (stroomsterkte door de bron) = 4,0 A
  • Gevraagd: De totale weerstand van de schakeling
  • Formules:
    • R = U/I
  • Invullen: R = U/I = 36V / 4A = 9Ω
  • Antwoord: De totale weerstand van de schakeling is 9Ω.
 
  • a) Gegeven:
    • U4 = 2,5 V
    • I1 = 0,04 A
    • R1 = 25 Ω
  • Gevraagd: De weerstand van R2
  • Formules:
    • U = I * R, omgebouwd: R = U/I
    • Spanning in parallel: Ut = U1 = U2 = U3 = U4
    • Spanning in serie: Ut = U1 + U2 + U3 + U4
    • Stroomsterkte in serie: It = I1 = I2 = I3
  • Oplossen: 
    • De spanning over R4 is 2,5 V. Dit betekent dat de spanning over R1 en R2 samen ook 2,5 V moet zijn want R3 en R4 zijn in serie geschakeld (er geldt dus in deze schakeling Ut = U1 + U2 = U3 = U4).
    • De stroom door R2 is gelijk aan de stroom door R1. I1 is 0,04 A, dus door R2 gaat dezelfde stroomsterkte van 0,04 A.
    • Door te bereken wat de spanning over R1 is, kan er uiteindelijk berekend worden wat de weerstand van R2 is.
  • Invullen:
  • Spanning over R1
    • U = I * R
    • U1 = I1 * R1 = 0,04 * 25 = 1 V.
  • Spanning over R2
    • Dit betekent dat de spanning over R4 dus 2,5 V - 1 V = 1,5 V bedraagt. Dit invullen geeft:
    • R2 = U2/I1  = 1,5V/0,04A = 37,5 Ω
  • Antwoord: De weerstand van R2 bedraagt 37,5Ω.
 
  • b) Beredeneren: In deze parallelschakeling geldt Ut = U1 + U2 = U3 = U4 , dit betekent dat de spanning die over R4 staat, ook over R3 staat. De spanning over R3 is dus 2,5 Volt.
  • Of berekenen met de volgende gegevens: De weerstand van R3 is 20 Ω en de stroomsterkte hierdoor is 0,125 A. U = I * R invullen geeft U = I * R = 20 * 0,125 = 2,5 V. Klopt dus.
 
  • c) Gegeven:
    • U1+2 = U3 = U4 = 2,5 V
    • I1 = I2 = 0,04 A
    • R1+2 = 25 + 37,5 = 62,5Ω
    • R3 = 20 Ω
    • R4 = 10 Ω
  • Gevraagd: De totale stroomsterkte It
  • Formules:
    • U = I * R, omgebouwd: I = U/R
    • Weerstand in parallel: 1/Rt = (1/R3) + (1/R4) + (1/R1+2)
    • Spanning in serie: Ut = U1 + U2 + U3 + U4
  • Invullen: 
    • 1/Rt = (1/R3) + (1/R4) + (1/R1+2) invullen:
    • 1/Rt = (1/10) + (1/20) + (1/62,5) = 0,166
    • 1/Rt = 0,116 → Rt = 1/0,116 = 6.02409639 Ω
    • Ut = 2,5 V en Rt = 6,02409639 Ω invullen in I = U/R = 2,5/6,02409639 = 0,415 A.
  • Antwoord: De totale stroomsterkte It door de bron bedraagt 0,415 A.
  • Opmerking: Dit zou je ook kunnen berekenen door te berekenen wat de stroomsterkte bedraagt door iedere tak van de parallelschakeling.
 
  • a) Een Ohmse weerstand plaatsen. Wanneer de spanning constant blijft, heeft dit als gevolg dat de stroomsterkte kleiner moet worden (want U = I * R).
  • b) Een relais of transistor gebruiken.
  • c) Een NTC en PTC zijn gevoelig voor temperatuur. Een LDR is gevoelig voor licht(sterkte).
 
  • Bol B zal hierna negatief geladen zijn. Wanneer de negatief geladen staaf in de buurt komt van de twee bollen, zullen alle negatieve deeltjes op bol A gaan naar bol B. Want negatieve lading tegen negatieve lading stoot elkaar af. Wanneer de twee bollen uit elkaar gehaald worden, is er hierdoor op bol A een overschot aan positieve lading en op bol B een overschot aan negatieve lading. Dit komt doordat de negatieve lading die eerst op bol A zat (en waardoor deze eerst neutraal was geladen) naar bol B is toegegaan. Hierdoor is er nu meer negatieve dan positieve lading op bol B te vinden en is deze dus netto negatief geladen.
 
  • a) Gegeven:
    • U1 = Ut = 15 V
    • I2 = I3 = 0,3 A
    • R3 = 25Ω
    • I4 = 0,2 A
  • Gevraagd: De totale stroomsterkte It
  • Formules:
    • U = I * R, omgebouwd: I = U/R
    • Stroomsterkte in parallel: It = I1 + I2 + I3 + I4
  • Invullen: 
    • De totale som van de stroomsterkte in deze schakeling is It = I1 + I2 + I4, omdat R2 en R3 in serie geschakeld staan en daardoor dus dezelfde stroom loopt.
    • Enkel de stroom door R1 is nog onbekend. I = U/R invullen hiervoor geeft: 
    • I1 = Ut/R1 = 15/50 = 0,3 A.
    • It = I1 + I3 + I4 invullen geeft It = 0,3 + 0,3 + 0,2 = 0,8 A.
  • Antwoord: De totale stroomsterkte It door de bron bedraagt 0,8 A.
 
  • b) Gegeven:
    • R4 = 70 Ω
    • I4 = 0,2 A
  • Gevraagd: Spanning over R4
  • Formules:
    • U = I * R
  • Invullen: 
    • U = I * R = 0,2 * 70 =  14,0 V
  • Antwoord: De spanning over R4 bedraagt 14,0 V.
 
  • c) Gegeven:
    • U1 = Ut = 15 V
    • U4 = 14,0 V
    • I4 = 0,2 A
  • Gevraagd: Weerstand van de ijzerdraad
  • Formules:
    • U = I * R, omgebouwd: R = U/I
    • Spanning in serie: Ut = U1 + U2 + U3 + U4
  • Invullen: 
    • De totale som van de spanning in één vertakking van de parallelschakeling staat gelijk aan de bronspanning. Er geldt dus:
    • Ut = U4 + Uijzerdraad en dus ook Uijzerdraad = Ut - U4
    • Dit invullen geeft Uijzerdraad = Ut - U4 = 15 - 14 = 1 V. Er staat dus een spanning van 1 V over de ijzerdraad.
    • De stroomsterkte door R4 is dezelfde stroomsterkte door de draad en dit is dus ook 0,2 A.
    • Rijzerdraad = Uijzerdraad/I4 = 1/0,2 = 5 Ω.
  • Antwoord: De weerstand van de ijzerdraad is 5 Ω.
 
  • d) Gegeven:
    • R = 5 Ω
    • A (draaddoorsnede) = 0,05 mm²
    • 𝜌 = 0,105 Ω*mm²/m
  • Gevraagd: l = ?
  • Formule: R = (𝜌 * l) / A, omgebouwd is dit: l = (R * A) / 𝜌
  • Invullen: 
    • l = R * A / 𝜌 = (5 * 0,05) / 0,105 = 2,38095238 ≈ 2,38 m
  • Antwoord: De ijzerdraad is 2,38 meter lang.
 
  • e) De weerstand van een draad kan wanneer er supergeleiding optreedt zo goed als 0 Ω. Dit gebeurt bij de meeste metalen net boven het absolute nulpunt. Daarbij geldt dat rond de - 263 °C supergeleiding optreedt.
 
  • a) Een NTC of PTC zal onderdeel moeten zijn van de invoer. Deze twee bijzondere componenten zijn gevoelig voor temperatuur en omdat dit de variabele is waaraan gemeten wordt, moet één van deze twee componenten in de invoer opgenomen zijn.
  • b) Er zullen signalen vergeleken moeten worden, omdat de elektrische kachel bij een bepaalde temperatuur aan gaat. Dit betekent dat het signaal dat uit de invoer komt, vergeleken moet worden in de verwerking van deze geautomatiseerde schakeling. De comparator zal dus in ieder geval in dit systeem opgenomen moeten worden.
  • c) Een verwarmingselement.

Deze toets bestellen?

Voordeligst
Lidmaatschap ToetsMij
€ 12,99/mnd
  • Snel nog even wat toetsen oefenen? Kies dan onze meest flexibele optie.
  • Je kunt maandelijks opzeggen.
  • Toegang tot alle vakken bij ToetsMij.
Kies dit abonnement

Wat krijg je bij een abonnement?

  • Toegang tot alle vakken
  • 20 kwalitatieve oefentoetsen per maand
  • Antwoorden, uitwerkingen en toelichtingen
  • Geen stress voor het maken van toetsen
Eenvoudig en veilig betalen met iDEAL of creditcard
3 maanden ToetsMij
€ 12,99
€ 10,99/mnd
  • Voordelig en flexibel. Ideaal als je maar een paar maanden toetsen hoeft te gebruiken.
  • Betaal per kwartaal en bespaar hiermee 2 euro per maand.
  • Toegang tot alle vakken bij ToetsMij.
Kies dit abonnement

Wat krijg je bij een abonnement?

  • Toegang tot alle vakken
  • 20 kwalitatieve oefentoetsen per maand
  • Antwoorden, uitwerkingen en toelichtingen
  • Geen stress voor het maken van toetsen
Eenvoudig en veilig betalen met iDEAL of creditcard
1 jaar ToetsMij
€ 12,99
€ 7,50/mnd
  • Favoriete keuze van meer dan 70% van de gebruikers.
  • Betaal slechts 90 euro per jaar en bespaar hiermee 65 euro.
  • Geniet van een volledig jaar toegang tot alle vakken bij ToetsMij.
Kies dit abonnement

Wat krijg je bij een abonnement?

  • Toegang tot alle vakken
  • 20 kwalitatieve oefentoetsen per maand
  • Antwoorden, uitwerkingen en toelichtingen
  • Geen stress voor het maken van toetsen
Eenvoudig en veilig betalen met iDEAL of creditcard

Dit zeggen leerlingen en ouders

10

Cijfers omhoog

Onze zoon had in februari zeker 12 minpunten. Hij is gestart met oefenen via Toets mij en heeft een geweldige eindsprint getrokken en afgelopen week bijna het onmogelijke waargemaakt. Er zijn nog maar 2 minpunten over en nog niet alle toetsen zijn terug. Het heeft onze zoon enorm geholpen, omdat er breed getoetst wordt en de vraagstelling, zoals van hem begrepen, overeenkomt met de toets. Als je de oefentoetsen goed kunt maken, beheers je de stof echt goed!

AP
9.0

Fijn dat leerlingen alvast een keer een toets kunnen oefenen die eruit ziet zoals op school.

Wij hebben sinds kort Toetsmij, omdat onze dochter het erg lastig heeft met Wiskunde. Op deze manier kan ze het hoofdstuk oefenen met een toets die qua vraagstelling overeenkomt met de toetsen op school. Nu kan ze dit dus eerst oefenen voordat ze de echte toets moet doen. Als docent Engels die werkt met Of Course en All Right kan ik bevestigen dat de toetsen grotendeels overeenkomen met de vraagwijze van de methode zelf. Dat is dus heel fijn voor leerlingen om te oefenen. We hadden heel even een dingetje met het nakijken, want de uitwerkingen werden niet goed weergegeven. Even een mailtje en binnen een dag reactie en ICT ging meteen aan de slag met het herstellen van de uitwerkingen. Super contact, goede dienstverlening! Aanrader!

Lelani van den Berg
10

Zéér tevreden!!

Lid geworden voor mijn zoon in leerjaar 1 van (toen 13) inmiddels 15. Hij zit nu in leerjaar 3 HAVO. Elk boek is makkelijk te vinden en alsmede mailt met een probleem omdat hij Duits krijgt uit een boek van leerjaar 2 word dit zelfs op zondag binnen een half uur opgelost en toegevoegd aan ons account! Zo’n toffe service zie je niet vaak meer! Dus wij zijn zéér tevreden. Sinds we het nu weer gebruiken (tijdje niet gebruikt) scoort hij weer voldoendes en zelf voor wiskunde een 8.8!

Linda Ockers
Bekijk alle reviews

Zoek in meer dan 10.000 toetsen

Echte toetsvragen, precies aansluitend op jouw lesmethode en leerjaar. Voor klas 1 t/m 6 van vmbo-t t/m gymnasium.

Ik zit in het
en doe
ik wil beter worden in