Opgave
Let's make things better?
Uit het artikel is het niet helemaal duidelijk wat de netspanning in Brazilië is. In ieder geval geen 230 V zoals bij ons.
a) Wat dan wel?
Met een lamp van 120 V wordt bedoeld: een lamp die optimaal brandt bij een netspanning van 120 V. Volgens de krant gaan lampen van 120 V eerder kapot dan lampen van 127 V. Aan de hand van de volgende vragen ga je uitzoeken waarom dat zo is.
Stel je hebt een lamp van 120 V en 60 W. Je sluit deze aan op 120 V.
b) Bereken de stroomsterkte door de lamp.
c) Bereken de weerstand van de lamp.
Je sluit de lamp aan op 130 V.
d) Bereken nu de stroomsterkte. Ga ervan uit dat de weerstand gelijk blijft.
e) Bereken het vermogen dat de lamp nu levert.
f) Hoeveel procent meer energie wordt nu in de lamp omgezet?
g) Wat betekent dat voor de temperatuur van de gloeidraad?
h) Wat betekent dat tenslotte voor de levensduur van de gloeidraad en waarom?
i) Waarom gaat een lamp van 127 V langer mee? Voer hiervoor de berekeningen van vraag b tot en met f uit voor de lamp van 127 V.
Uitwerking vraag (a)
• De spanning zou 120 V moeten zijn, maar afhankelijk van de afstand tot een stroomdistributiepunt kan deze lager (tot 110 V) of hoger (tot 130 V) zijn.
Uitwerking vraag (b)
• I = P/U = 60/120 = 0,5 A.
Uitwerking vraag (c)
• R = U / I = 120/0,5 = 240 Ω
Uitwerking vraag (d)
• I = U/R= 130/240 = 0,54 A.
Uitwerking vraag (e)
• P =U * I = 130.0,54 = 70,4 W.
Uitwerking vraag (f)
• 7%.
Uitwerking vraag (g)
• Hogere temperatuur.
Uitwerking vraag (h)
• Kortere levensduur, want bij een hogere temperatuur verdampt de gloeidraad vlugger.
Uitwerking vraag (i)
• Een lamp (60 W) van 127 V ontwikkelt bij een spanning van 130 V minder warmte dan een lamp van 120 V en brandt dus minder snel door. Er wordt slechts 5% meer energie omgezet dan bij de ideale spanning van 127 V.
