Click here to load reader

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 5 Spanning en stroom ... en ander bijwerk havo... · PDF fileStevin havo Antwoorden hoofdstuk 5 – Spanning en stroom (2016-05-24) Pagina 6 van 16

  • View
    242

  • Download
    1

Embed Size (px)

Text of Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 5 Spanning en stroom ... en ander bijwerk havo... · PDF...

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 5 Spanning en stroom (2016-05-24) Pagina 1 van 16

Als je een ander antwoord vindt, zijn er minstens twee mogelijkheden: f dit antwoord is fout, f jouw antwoord is fout.

Als je er (vrijwel) zeker van bent dat een antwoord fout is, stuur dan een briefje naar www.stevin.info. Alvast bedankt.

Opgaven 5.1 De wet van Ohm

1 a Het aantal mL komt overeen met de lading, dus het aantal mL per seconde met de stroomsterkte.

b De hoogte komt overeen met de spanning.

c Het buisje speelt voor weerstand.

2 Gebruik U I R of

UI

R of

UR

I en G = 1 / R

a 360 1000 1 100,06

UR

I

G = 1 / R = 1 / 1000 = 0,001 S = 1 mS

1 k

1mS

b 13

0,620 2 10

30 10

UR

I

G = 1 / R = 1 / 20 = 0,05 S = 510-2

S

2101

510-2

S

c 66

205 10

4 10

UR

I

G = 1 / R = 1 / 5106 = 210

-7 S

5 M

210-7

S

d 3 3 15 10 7 10 35 4 10 VU I R

G = 1 / R = 1 / 7103 = 1,4..10

-4 = 110

-4 S

4101 V

110-4

S

e 6 6 15 10 8 10 40 4 10 VU I R

G = 1 / R = 1 / 8106 = 1,2510

-7 = 110

-7 S

4101 V

110-7

S

f R = 1 / G = 1 / 0,510-3

= 2103

2

3

400,02 2 10 A

2 10

UI

R

2103

2102

A

3 a 9 815 10 1,5 10 A 1,5108

A

b 9 99

302 10 2,0 10

15 10

UR

I

G = 1 / R = 1 / 2,0109 = 5,010

-10 S

2,0 G

5,010-10

S

c 36

3

20 102,0 10

10 10

UR

I

G = 1 / R = 1 / 2,0106 = 5,010

-7 S

2,0 M

5,010-7

S

4 a Het kleinste schaaldeel op de gevoeligste stand staat voor 110

0,01 0,001 A 1 mA

Je kunt in het gunstigste geval nog nt nvijfde schaaldeel schatten, dus 0,2 mA 0,2 mA

b 33

945 10

0,2 10

UR

I

45 k

c R > 45 k, want dan kun je de stroomsterkte niet meer aflezen. > 45 k

d Op het gevoeligste bereik kun je maximaal 0,05 A = 50 mA meten. De wijzer staat iets voorbij 0,035 A. Beste schatting is 0,0352 A

35,2 mA

e 23

9255,.. 2,6 10

35,2 10

UR

I

2,6 10

2

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 5 Spanning en stroom (2016-05-24) Pagina 2 van 16

5 a Van de pluspool van de batterij (lange streep) naar de minpool (korte streep). Met de wijzers van de klok mee.

Rechtsom

b 250 A, zoveel als de stroommeter aanwijst. De stroomsterkte is overal in de kring even groot.

250 A

c 6 3meter kring meter 250 10 200 0,05 0,0500 V 50,0 10 VU I R

50,0 mV

d In deze schakeling heeft de meter nauwelijks invloed op de spanning over de weerstand. Die is maar 0,050 V minder dan 12 V, een verschil van minder dan 0,5%. De meter is hier dus wel als ideaal te beschouwen.

6 a De elektronen gaan van de minpool naar de pluspool. Tegen de wijzers van de klok in. linksom

b Zie BINAS tabel 7A: elementair ladingskwantum: e = 191,6021765 10 C 1,601019

C

c 19

181

1,602..106,241.. 10

elektronen. 6,24..10

18

d 6250 10 10 0,0025 CQ I t

Er passeren 18 16 160,0025 6,241.. 10 1,560.. 10 1,56 10 elektronen 1,5610

16

7

16 1931,2 10 1,60 10 1,9 10 A = 1,9 mA

1

QI

t 1,9 mA

8 [1] is de voltmeter. Hij staat naast de kring (parallel). Hij meet de spanning over de linker weerstand.

[2] is de ampremeter. Hij staat in de kring, in serie met het lampje. Hij meet de stroomsterkte door het lampje.

9

10 a Spanningstoten van 80 V

Stroomstoten van 80 A

b Die koelkast staat onder spanning.

c Hoeveel ampre gaat er door dat lampje?

Hoeveel volt staat er over dat lampje?

d De spanning is uitgevallen.

11 a Als R 12 zo klein wordt, wordt G 12 zo groot.

b (6 V; 50 mA) hoort bij branden.

Invullen van R = U / I geeft Rbranden = 6 / 0,050 = 120

Ruit is 120 zo klein Ruit = 120 / 120 = 1,0 .

1,0

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 5 Spanning en stroom (2016-05-24) Pagina 3 van 16

c

Reken met G = 1 / R = I / U de waarden van G uit:

12 a Een gloeidraad van een lamp is een PTC. Dus bij lage temperatuur is de weerstand van de draad klein. Dan loopt er op het moment van inschakelen de grootste stroom door de gloeidraad en is de kans op doorbranden het grootst. (zie ook som 50)

b

UR

I . De toename van de spanning gaat sneller dan de toename van de

stroomsterkte, dus R neemt toe bij hogere temperatuur.

Andere uitleg: Bij 2,0 V is de weerstand 10 . Bij een constante weerstandswaarde zou je dan bij 6,0 V een stroomsterkte van 0,60 A hebben. Hij is echter 0,40 A, dus R = 15 .

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 5 Spanning en stroom (2016-05-24) Pagina 4 van 16

13 a BINAS tabel 8 (zilver) =16109

m (bij 293 K = 20 C) BINAS tabel 9 (messing) = 0,0710

6 m (bij 293 K = 20 C)

BINAS tabel 10 (diamant) = 1013

m

b

9koper

22 2 5 2

39

5

17 10 m

0,30 10 2,82.. 10 m

1,30 1017 10 0,781.. 0,78

2,82.. 10

A r

RA

0,78

14 -

De gemeten weerstand is 60

171,.. 0,35

UR

I

Dit komt overeen met een kabellengte 171,..

13,1.. km13

.

Dat is voor heen n terug, dus 13,1..

26,59.. 6,6 kmAP

6,6 km

15 a 62 6 2 4

4 3 3

1,6 101,6 10 7,13.. 10 m

2 2 7,13.. 10 1,42.. 10 1,4 10 m

A r r r

D r

1,4 mm

b 66 621 1,6 10 1,12 10 1,1 10 m

30,00

R AR

A

1,110

6 m

c Nichroom (BINAS tabel 9) nichroom

16 a

0,2006,0 0,012

100R 0,012

b U = 1,41030,012 = 16,8 = 17 V 17 V

17 a 5 7

3 7

0,04(m) 2,0 10 ( /m) 8 10

1,8 10 8 10 0,0014.. 0,001 V

R

U I R

1 mV

b koper = 17109

m (BINAS tabel 8)

Voor 1 m draad geldt:

95 9

94 2

5

1 17 102,0 10 17 10

17 108,5 10 m

2,0 10

RA A A

A

42 4 2 8,5 108,5 10 0,0164.. m

2 2 0,0164.. 0,0328.. 0,033 m

A r r r

D r

3,3 cm

18 a Let op: bij a is de dichtheid van koper en bij c is de soortelijke weerstand!

m = V V = m / = 0,50 / 8,96103 = 5,58..10

-5 m

3 = 5,610

-5 m

3

5,610-5

m3

b Vcilinder = r2

(0,1010-3

)2 = 5,58..10

-5 = 5,58..10

-5 / (0,1010

-3)2 = 1,77.. km = 1,8 km

1,8 km

c R = / A = (1710-91,77..10

3) / ((0,1010

-3)2) = 961 = 9,610

2 9,610

2

19 - Feller betekent grotere I dus kleinere R (want R = U / I) en grotere G (want G = 1 / R)

De schuif S moet daarvoor naar rechts worden geschoven. rechts

Stevin havo Antwoorden hoofdstuk 5 Spanning en stroom (2016-05-24) Pagina 5 van 16

Opgaven 5.2 - Serie en parallel

20 a1

.... groter dan de grootste.

Want vR R , dus groter dan elk van de afzonderlijke weerstanden.

a2

Uit a1 en omdat G = 1 / R geldt:

. kleiner dan de kleinste .

b1 . kleiner dan de kleinste .

Want 1 / Rv = 1 / R1 + 1 / R2 +

Je kunt ook zeggen: hoe meer parallelle wegen de stroom ter beschikking staan, des te gemakkelijker zal de doorgang zijn, dus des te kleiner is de vervangingsweerstand. (Hoe meer deuren er open staan, des te gemakkelijker kunnen de leerlingen het schoolgebouw verlaten.)

b2 . groter dan de grootste .

Want Gv = G1 + G2 +

21 De bronspanning verdeelt zich over de drie weerstanden in serie:

40 40 4060 18 12 30 60 30 30 VU U U

De stroomsterkte door de weerstand van 40

4040

300,75 A

40

UI

R

Dit is ook de stroomsterkte door de andere twee weerstanden:

11

1824

0,75

UR

I en 22

1216

0,75

UR

I

30 V

0,75 A

24

16

22 Berekening Ub:

b 5b

5

4,24,2 2,0 6,2 6,2 V

0,40 5,0 2,0 V

U UU

U I R

Berekening R1:

1 1

1

11

0,20,5 0,40

0,406,2 6,0 0,2 V

R R

R

U UR

RI

U

Berekening R2:

2 2

2

22

5

4,010 0,40

0,406,0 6,0 2,0 4,0 V

R R

R

U UR

RI

U U

6,2 V

0,5

10

23 a [1] is de voltmeter, parallel geschakeld aan de weerstand van 1. [2] is de ampremeter, in serie geschakeld met de weerstanden.

b v

b

v

1

5 1 2 8

121,5 A

8

1,5 1 1,5 V

R

UI

R

U I R

1,5 V

1,5 A

c Eerst de totale weerstand in de

Search related