Natuurkunde.nl - Hulp bij berekenen van R en I en significante cijfers.

Hulp bij berekenen van R en I en significante cijfers.

Tirza stelde deze vraag op 29 december 2014 om 14:16.

Hallo, ik moet voor school een aantal opgaven maken,
Maar nu heb ik twee vragen waar ik niet helemaal uit kom,
opgave 1c en 2c. Ook vind ik significante cijfers lastig.
Zou iemand mij kunnen helpen? Alvast bedankt.

------------------------------------------------------------
Extra opgaven bij het practicum hoofdstuk 3

Opgave 1

a. Door een lampje met een weerstand van 6,00 ohm loopt een stroom van 25 mA.

Bereken de spanning over het lampje

I = 25 mA = 0,0025 A

R = 6,00 ohm

U = I x R

U = 0,0025 x 6,00 = 0,015 V

b. Een broodrooster heeft een weerstand van 34,5 ohm en wordt aangesloten op 230 V.

Bereken de stroomsterkte en het vermogen van de broodrooster.

Stroomsterkte = I

R = 34,5 ohm

U = 230 V

I = U / R

I = 230 / 34,5 = 6,67 A

Vermogen = P

P = U x I

P = 230 x 6,67 = 1534,1 W = 1,53x10^3

c. Een fietslampje heeft het vermogen van 3,000 W als hij wordt aangesloten op een spanning van 6,000 V. Bereken de weerstand van het lampje.

Weerstand = R

P = 3,000 W

U = 6,000 V

R = …..

d. Een autoradio met een weerstand van 15 ohm wordt aangesloten op een spanning van 12,0 V. Bereken het vermogen van deze autoradio.

R = 15 ohm

U = 12,0 V

P = U x I

I = U / R

I = 12,0 / 15 = 0,8 A

P = 12,0 x 0,8 = 9,6 W = 1x10^1 W

Opgave 2

Ga er bij deze opgave van uit dat één kWh €0,15 kost

a. Bereken hoeveel het kost als je het hele jaar door een spaarlamp van 7,0 W elke nacht laat branden van 23:00 uur tot 6:30 uur.

van 23:00 uur tot 6:30 uur is 7,5 uur per nacht

7,5 x 365 = 2737,5 uur per jaar

P = 7,0 W = 0,0070 kW

E = P x t

(E in kWh = P in kW x t in uur)

E = 0,0070 x 2737,5 = 19,1625 kWh = 19 kWh

€0,15 x 19 = €2,85

b. een fietslampje heeft een weerstand van 20 ohm. De fietsdynamo heeft een spanning van 6,3 V. Bereken hoeveel energie (in Joule) de dynamo in 30 minuten levert.

R = 20 ohm

U = 6,3 V

t = 30 minuten = (30x60) 1800 seconden

E = ?

E = P x t

P = U x I

I = U / R

I = 6,3 / 20 = 0,315 A

P = 6,3 x 0,315 = 1,9845 W

E = 1,9845 x 1800 = 3572,1 J = 3,5x10^3 J

c. Een frituurpan wordt aangesloten op 230 V en verbruikt 10 minuten 1,2 MJ.

1. Bereken het energieverbruik in kWh

2. Bereken de stroomsterkte en de weerstand van de frituurpan.

1) E = 1,2 MJ = 1,2x10^6 J

1 kWh is 3,6 MJ

0,33 kWh is 1,2 MJ

E = 0,33 kWh

2) U = 230 V

t = 10 minuten

E = 1,2 MJ = 0,33 kWh

I = U / R

R = U / I

…

d.Iemand heeft thuis een grootbeeld plasma-tv van 300 W.

Berken hoelang hij tv kan kijken voor €1,00.

E = P x t

P = 300 W = 0,3 kW

t = ?

€0,15 per 1kWh

€1,00 / €0,15 = 6,67 kWh

E = P x t

6,67 = 0,3 x t

t = 6,67 / 0,3 = 22,23 uur

22 uur en 13 minuten en 48 seconden

Reacties

Jan van de Velde op 29 december 2014 om 14:32

Tirza plaatste:

Hallo, ik moet voor school een aantal opgaven maken,
Maar nu heb ik twee vragen waar ik niet helemaal uit kom,
opgave 1c en 2c.

c. Een fietslampje heeft het vermogen van 3,000 W als hij wordt aangesloten op een spanning van 6,000 V. Bereken de weerstand van het lampje.

Weerstand = R

P = 3,000 W

U = 6,000 V

R = …..

In dit soort gevallen geldt:

"Als je niet kan wat je wil, moet je eens beginnen te willen wat je wél kan ........."

Is er iets dat je wél kunt berekenen met de gegeven P en U? En, kom je daarna dan verder?

Tirza plaatste:

Ook hier weer datzelfde adagium. Probeer eens iets te berekenen met die rode gegevens?

Groet, Jan

Tirza op 29 december 2014 om 15:11

2c
een formule die ik ken met t en E is E = P x t
P = U x I
Wacht als ik P bereken dan kan ik I berekenen en dan kan ik R bereken toch?
R = u / I

Tirza op 29 december 2014 om 15:13

1c
P = U x I
R = U / I
Ik zie het al, bedankt!

Tirza op 29 december 2014 om 15:28

klopt dit dan?
----
c. Een fietslampje heeft het vermogen van 3,000 W als hij wordt aangesloten op een spanning van 6,000 V. Bereken de weerstand van het lampje.

Weerstand = R

P = 3,000 W

U = 6,000 V

R = ?

P = U x I

3,000 = 6,000 / I

I = U / P

I = 6,000 / 3,000 = 2,000 A

R = U / I

R = 6,000 / 2,000 = 3,000 ohm

----
c. Een frituurpan wordt aangesloten op 230 V en verbruikt 10 minuten 1,2 MJ.

1. Bereken het energieverbruik in kWh

2. Bereken de stroomsterkte en de weerstand van de frituurpan.

1) E = 1,2 MJ = 1,2x10^6 J

1 kWh is 3,6 MJ

0,33 kWh is 1,2 MJ

E = 0,33 kWh

2) U = 230 V

t = 10 minuten = 600 seconden = ⅙ uur = 1,167 uur

E = 1,2 MJ = 0,33 kWh

E = P x t

0,33 = P x 1,167

P = E / t

P = 0,33 / 1,167 = 0,28 W

P = U x I

0,28 = 230 x I

I = P / U

I = 0,28 / 230 = 0,0012 A

R = U x I

R = 230 x 0,0012 = 0,276 ohm

Tirza op 29 december 2014 om 15:38

Een vraagje tussen door,

is de stroomsterkte (I) bij een parallel schakeling gelijk en bij een serie schakeling verdeeld of precies anders om?

Jan van de Velde op 29 december 2014 om 15:48

Tirza plaatste:

klopt dit dan?
----
c. Een fietslampje heeft het vermogen van 3,000 W als hij wordt aangesloten op een spanning van 6,000 V. Bereken de weerstand van het lampje.

P = U x I

3,000 = 6,000 / I

I = U / P

..//..

----
c. Een frituurpan wordt aangesloten op 230 V en verbruikt 10 minuten 1,2 MJ.

..//..

t = 10 minuten = 600 seconden = ⅙ uur = 1,167 uur

..//..

formuleverbouwingsfoutje respectievelijk omrekenfoutje.

Blijf je antwoorden voorzover mogelijk toetsen aan de realiteit. Een frituurpan met een vermogen van een LED-je ?

Tirza op 29 december 2014 om 16:00

c. Een frituurpan wordt aangesloten op 230 V en verbruikt 10 minuten 1,2 MJ.

1. Bereken het energieverbruik in kWh

2. Bereken de stroomsterkte en de weerstand van de frituurpan.

1) E = 1,2 MJ = 1,2x10^6 J

1 kWh is 3,6 MJ

0,33 kWh is 1,2 MJ

E = 0,33 kWh

2) U = 230 V

t = 10 minuten = 600 seconden = ⅙ uur = 0,167 uur

E = 1,2 MJ = 0,33 kWh

E = P x t

0,33 = P x 0,167

P = E / t

P = 0,33 / 0,167 = 2,0 W

P = U x I

2,0 = 230 x I

I = U / P

I = 230 / 2,0 = 115 A

R = U x I

R = 230 x 115 = 26450 ohm

Jan van de Velde op 29 december 2014 om 16:14

Tirza plaatste:

c. Een frituurpan wordt aangesloten op 230 V en verbruikt 10 minuten 1,2 MJ.

1. Bereken het energieverbruik in kWh

2. Bereken de stroomsterkte en de weerstand van de frituurpan.

P = E / t

P = 0,33 / 0,167 = 2,0 W

..//..

I = 230 / 2,0 = 115 A

Blijf checken aan de realiteit. Een frituurpan met een vermogen van 2 watt??
Kijk eens naar je fietslampje:

c. Een fietslampje heeft het vermogen van 3,000 W als hij wordt aangesloten op een spanning van 6,000 V.

en dan ga je natuurlijk daarna ook stroomsterktes krijgen die geen enkele zekering in je meterkast aan kan:

wikipedia:
In Nederland is de nominale waarde, waarmee individuele groepen in woonhuizen maximaal mogen worden beveiligd 16 ampère.

Formules zijn net gehaktmolens: als je er varkensvlees in stopt komt er nooit rundgehakt uit. In dit geval, als je kilowatturen en uren in een formule stopt komen er ook kilowatts uit.

Jan van de Velde op 29 december 2014 om 16:19

Tirza plaatste:

Een vraagje tussen door,

is de stroomsterkte (I) bij een parallel schakeling gelijk en bij een serie schakeling verdeeld of precies anders om?

kijk eens naar de schakelingen hieronder. Een stroomsterkte is in wezen niks anders dan een aantal elektronen dat in een seconde een zeker punt in de schakeling passeert.

Even een idioot kleine stroomsterkte nemen, puur om het "grijpbaar" te maken: Elke seconde verlaten 20 elektronen de batterij (en komen langs de andere kant ook weer binnen).
Vul met logica de stroomsterktes bij de vraagtekens in...

Tirza op 29 december 2014 om 16:24

dus een stroomsterkte (I) bij een parallel schakeling verdeeld en bij een serie schakeling gelijk.

Want je vult bij de bovenste over 20 in en bij de onderste splitst hij en krijgt elk lampje 10?

Tirza op 29 december 2014 om 16:27

Jan van de Velde plaatste:

Formules zijn net gehaktmolens: als je er varkensvlees in stopt komt er nooit rundgehakt uit. In dit geval, als je kilowatturen en uren in een formule stopt komen er ook kilowatts uit.

bedankt! ik zie mijn fout, w moet kw zijn want je gebruikt kwh en uur en niet j en s

Jan van de Velde op 29 december 2014 om 16:32

Tirza plaatste:

Want je vult bij de bovenste over 20 in en bij de onderste splitst hij en krijgt elk lampje 10?

yep. Ga dus niet te veel uit het hoofd zitten leren, zoek een logica.

complimenten trouwens voor je geweldig duidelijke en volledige uitwerkingen, dat maakt fouten zoeken heel makkelijk.

Groet, Jan

Tirza op 29 december 2014 om 16:50

Jan van de Velde plaatste:

Tirza plaatste:

Want je vult bij de bovenste over 20 in en bij de onderste splitst hij en krijgt elk lampje 10?

yep. Ga dus niet te veel uit het hoofd zitten leren, zoek een logica.

complimenten trouwens voor je geweldig duidelijke en volledige uitwerkingen, dat maakt fouten zoeken heel makkelijk.

Groet, Jan

bedankt voor je hulp en voor je compliment :)

Tirza op 29 december 2014 om 16:52

maar jan, klopt het dan dat als je spanning (u) hebt dat het dan juist het omgekeerde is dan bij I.

Dat bij serieschakeling de spanning verdeeld en bij parallel de spanning gelijk blijft?

Jan van de Velde op 29 december 2014 om 18:26

vergelijk een elektrische schakeling met watercircuit:

We pompen water een paar honderd meter omhoog in het zwaartekrachtveld van de aarde. Onze pomp, energiebron, voegt hoogte-energie toe aan het water. Anders gezegd, de massa water krijgt een hogere potentiële energie)
(we pompen lading een aantal volt omhoog in een elektrisch veld. Onze batterij, de energiebron, voegt elektrische energie toe aan de lading. Anders gezegd, de lading komt op een hogere potentiaal)

Langs een andere leiding laten we het water tegelijkertijd weer omlaag stromen. Hoogte-energie wordt onderweg omgezet in bewegingsenergie van een waterrad.
Elders laten we de lading weer terugstromen naar een punt van lagere potentiaal. Elektrische energie wordt omgezet in (......een andere vorm van....) energie, bijvoorbeeld warmte in een gloeilampje.

Dit systeem werkt dus omdat lading een potentiaalVERSCHIL doorloopt. Een ander woord voor "potentiaalverschil" is spanning. Spanning is dus het verschil in elektrische potentiaal tussen twee punten in een schakeling.

Parallel stel je je dat zó voor:

links wordt de lading "omhooggepompt" en via twee wegen kan het terugstromen.

Staan de "waterradjes" in serie dan blijft gelden dat water in totaal niet verder omlaag kan stromen dan dat het omhooggepompt is:

Worden de principes van verdelen van potentiaalverschil (spanning) en stroomsterkte zo duidelijker?

Tirza op 02 januari 2015 om 15:11

Jan, hartstike bedankt voor je hulp!
En een happy 2015 :D
Groetjes Tirza

Hulp bij berekenen van R en I en significante cijfers.

Reacties

Plaats een reactie

Cookie-instellingen