Inloggen

AA-Batterijen
vwo 2021, 3e tijdvak, opgave 2


Download hierboven de originele pdf van het examen waar deze opgave in staat en de bijbehorende uitwerkbijlage. "AA-Batterijen" is de 2e opgave in dit examen. Als je de opgave gemaakt hebt kun je jezelf nakijken met het correctievoorschrift.

Uitleg bij "AA-Batterijen"

Probeer altijd eerst zelf de opgave te maken en gebruik de uitleg alleen als je er zelf niet uitkomt. Als je ook na deze uitleg nog vragen hebt dan kun je deze helemaal onderaan deze pagina stellen.

Vraag 8

De schakeling moet zodanig zijn dat de stroommeter in serie met de batterij staat, zodat alle stroom door de stroommeter loopt. De spanningmeter moet parallel aan de batterij staan zodat steeds de spanning over de batterij gemeten wordt. Zie afbeelding hieronder.

Vraag 9

Om te zorgen dat de batterij snel leegloopt moet het opgenomen vermogen (P=U·I) groot zijn zodat de batterij snel veel energie kwijt raakt. De spanning van de batterij ligt vast maar de stroom die er loopt is afhankelijk van wat er op de batterij wordt aangesloten. Om veel stroom te laten lopen moet volgens de wet van Ohm (I=U/R) de weerstand klein zijn.

Vraag 10

Voor de weerstand van een draad volgt uit de formule voor soortelijke weerstand (Binas tabel 35-D1)

R = ρ·L / A

De lengte van de draad (L) is 0,40 m. De soortelijke weerstand van koper (ρ) is 17·10-9 Ωm (Binas tabel 8). Het oppervlak van de draad­doorsnede berekenen we met A = πr2. Voor de straal (r) vullen we de helft van de diameter in en we vinden

A = π·(0,5·10-3)2 = 7,85398·10-7 m2

We vinden dan voor de weerstand van de draad

R = 17·10-9 · 0,40 / 7,85398·10-7

R = 0,008658 Ω

Voor twee draden wordt dit 0,01732 Ω. Dit is is minder dan 1% van de gebruikte weerstand (1% van 2,4 Ω is 0,024 Ω).

Vraag 11

In figuur 2 lezen we af dat de spanning die de batterij levert 1,05 V is. De stroom die er dan loopt berekenen we aan de hand van de weerstand met I = U/R. De weerstand van de draden mogen we verwaarlozen (zie vorige vraag). We vinden dan

I = 1,05 / 2,4 = 0,4375 A

Voor het geleverde vermogen vinden we dan met P = U·I

P = 1,05 · 0,4375 = 0,4594 W

Afgerond een vermogen van 0,46 W.

Vraag 12

Vermogen betekent energie per tijdseenheid. De energie is dus het vermogen keer de tijd dat het vermogen geleverd is (E=P·t). In de grafiek staat horizontaal de tijd en verticaal het vermogen. De energie is dus evenredig met het oppervlak onder de grafiek en kunnen we bepalen met de hokjesmethode. Door de op deze manier gevonden energie van batterij A en batterij B te delen door de prijd per batterij vinden we de hoeveelheid energie per euro. De hoogste energie per euro is de voordeligste batterij.


aabatterijen-1

Vraag over "AA-Batterijen"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | AA-Batterijen

Over "AA-Batterijen" zijn nog geen vragen gesteld.