Een taser

Onderwerp: Elektrische stroom

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.

In de Volkskrant van zaterdag 14 juli 2018 stond een artikel over een demente man die ‘beschoten’ werd met een taser, in het Nederlands bekend als een stroomstootwapen.

Daar stond ook een uitleg over de werking van het wapen.

Als iemand beschoten wordt met een taser schieten er twee stroomdraadjes van het wapen naar de persoon.

Daarna zegt de Volkskrant:

‘Pijltjes dringen in lichaam en geven een stroomstoot van 50.000 volt bij 2,1 milliampere waardoor de spieren tijdelijk verlamd worden’

a) Leg uit welke natuurkundige fout in de tekst staat.

De eenheid Volt past niet bij de grootheid stroom.

b) Geef een zin die verbeterd is.

…. een stroomstoot van 2,1 milliampere bij 50.000 V……….

c) Hoe kan het dat 50.000 V bij de taser niet dodelijk is?

De tijdsduur en de energie van de stroomstoot is maar erg klein.

d) Bereken het elektrisch vermogen van de stroomstoot.

P = UI = 50.000 . 2,1 . 10-3 = 105 W

De taser is zo gemaakt dat de stroomstoot maar erg kort duurt.

e) Geef de reden daarvoor.

De spieren van de persoon moeten verlamd worden, maar er moet niet lang een stroom door de persoon lopen. Het hart kan dat niet lang verdragen.

f) Er is ook een elektrische reden daarvoor. Welke is dat? Kijk eventueel naar de uitwerking van vraag c.

Met een vermogen van 100 W zou heel veel energie gebruikt worden bij een langere duur (en dus zou dan een grote accu nodig zijn).

Uit de gegevens is ook de lichaamsweerstand tussen de draadjes te berekenen.

g) Bereken die weerstand

R = U /I = 50.000 / 2,1 . 10-3 = 24 . 106 Ω = 24 MΩ