Overal Nask 1 5e ed/FLEX - Hoofdstuk 5 - Elektriciteit in huis oefentoetsen & antwoorden

Met een rendement van 80% wordt bedoeld dat van alle energie die erin gaat, 80% nuttig wordt gebruikt. Het woord nuttig is in deze zin erg belangrijk!Bruine draad: fasedraadBlauwe draad: nuldraadZwarte draad: schakeldraad.Er ontstaat kortsluiting wanneer de fasedraad contact maakt met de nuldraad. De weerstand wordt dan heel laag, waardoor de stroomsterkte heel groot wordt.Een aardlekschakelaar schakelt uit wanneer er stroom ‘lekt’. De inkomende stroomsterkte wijkt af van de uitgaande stroomsterkte.  Het vermogen (P) in Watt bereken je door de spanning (U) in Volt te vermenigvuldigen met de stroomsterkte (I) in Ampère. Formule: $P = U \cdot I$. GrootheidSymboolEenheidSymboolRendement$\eta$Procent%StroomsterkteIAmpèreACapaciteitCAmpère-uurAhVermogenPWatt (of kilowatt)W of kWSpanningUVoltVEnergieverbruikEKilowattuurkWh Uitwerking:100 mA = 0,1 A5.000 mA = 5 A650 W = 0,65 kW0,07 kW = 70 W De wasmachine en de droger moeten geaard zijn, omdat deze een metalen buitenkant hebben. Om ervoor te zorgen dat de buitenkant niet onder stroom kan komen te staan, moet de stekker geaard zijn. De oplader voor de tandenborstel is dubbel geïsoleerd, omdat deze een plastic buitenkant heeft. Gegeven lamp 1: Spanning (U) = 6,0 Volt en Stroomsterkte (I) = 0,5 AGevraagd: Vermogen (P) in WattFormule: $P = U x\cdot I$Berekening: $P = 6,0 \cdot 0,5 = 3,0 \ W$ Gegeven lamp 2: Spanning (U) = 6,0 Volt en Stroomsterkte (I) = 0,25 AGevraagd: Vermogen (P) in WattFormule: $P = U x\cdot I$Berekening: $P = 6,0 \cdot 0,25 = 1,5 \ W$Conclusie: lamp 1 heeft een vermogen van 3 W en lamp 2 heeft een vemogen van 1,5 W. Lamp 1 brandt waarschijnlijk het felst, want die heeft het grootste vermogen. Gegeven:$E_{elektrisch} = 60 \ J$$P_{nuttig} = 3 \ J$Gevraagd: $\eta = ?$Formule: $\eta = \frac{E_{el}}{E_{op}} \times 100\%$Berekening: $\eta = \frac{E_{el}}{E_{op}} \times 100\% = \frac{3}{60} \times 100\% = 5\%$Conclusie: Het rendement van de gloeilamp is 5%.Het rendement van een gloeilamp is 5%. Vijf procent gaat naar het geven van licht en dus gaat er 100 - 5 = 95% naar het geven van warmte aan de ruimte. Terwijl het de taak van een lamp is om licht te geven. Dit betekent dat er door de gloeilamp veels te veel energie werd verspilt aan iets niet-nuttigs. Omdat de gloeilamp heel veel energie verspilde, is de gloeilamp uit de handel gehaald. De stroom valt uit, want die wordt door de aardlekschakelaar automatisch uitgeschakeld. De drie draden die naar een geaard stopcontact lopen zijn de fasedraad, de nuldraad en de aarddraad. Alleen op de fasedraad staat spanning, dus deze heeft de elektricien als derde geraakt. Over de volgorde van de nuldraad en aarddraad is hier niet te zeggen. Aangezien de stroom door de elektricien naar de aarde loopt, is er een lekstroom. In dit geval zal dus de aardlekschakelaar de spanning uitschakelen. Gegeven: $C = 3400 \ mAh = 3,4 Ah$, $I = 0,14 \ A$Gevraagd: $t=?$Formule: $C = I \cdot t$, dus $t = \frac{C}{I}$Berekening: $t = \frac{C}{I} = \frac{3,4}{0,14} = 24,2857… \ h$Doe maal 60 om minuten nauwkeurig te hebben: $t = 24 + 0,2857 … \times 60 = $ 24 uur en 17 minutenConclusie: Je telefoon gaat 24 uur en 17 minuten mee.  De maximale stroomsterkte is 16 A en dat is omdat wanneer de stroomsterkte hoger wordt, het materiaal dat de stroom geleidt (vaak koperdraad) te warm wordt en er brandgevaar ontstaat.  Gegeven: De maximale stroomsterkte (I) per groep is 16 A en de maximale spanning (U) is 230 Volt. Gevraagd: Het vermogen (P).Formule: $P = U \cdot I$ Berekening: $P = 230 \cdot 16 = 3 680$ WConclusie: Dat betekent dat het maximale vermogen 3 680 Watt kan zijn. Gegeven: Spanning: $U = 1,5$ VoltStroomsterkte: $I= 2$ AmpèreGevraagd: Elektrische vermogen ($P$) in WattFormule: $P = U \cdot I$Berekening: $P = U \cdot I = 1,5 \cdot 2 = 3$ Watt.Conclusie: Het vermogen is 3 Watt. Gegeven: Vermogen: $P$ = 3 Watt = 0,003 kWTijd: $t = 3,5$ uurGevraagd: Elektrische energie $E$Formule: $E = P \cdot t$Berekening: $E = P \cdot t = 0,003 \cdot 3,5 = 0,0105$ kWhConclusie: De verbruikte elektrische energie is 0,0105 kWh. Werkwijze: We moeten eerst berekenen wat het vermogen van de lamp is. Daarmee berekenen we hoeveel energie ze verbruikt. Vervolgens kunnen we dan de kosten berekenen.Gegeven: $I = 0,13 \ A$ $t = 3 \ u$ per dag = $3 \cdot 365 = 1095 \ u$ per jaar1 kWh =  € 0,23(En $U = 230 \ V$, van het lichtnet).Gevraagd: kosten in euro per jaarFormules: $P = U \cdot I$$E = P \cdot t$Berekenen: Bereken het vermogen van de lamp: $P = U \cdot I = 230 \cdot 0,13 = 29,9 \ W$Om het energieverbruik te berekenen in kWh rekenen we het vermogen om naar kW. Dat geeft P = 0,0299 kWNu het energieverbruik: $E = P \cdot t = 0,0299 \cdot 1095 = 32,7405 \ kWh$De kosten zijn dan $32,7405 \cdot 0,23 = 7,53$ euroConclusie: Ze moet dan € 7,53 betalen.