Inloggen

Elektrische auto
HAVO 2016, 1e tijdvak, opgave 4


Download hierboven de originele pdf van het examen waar deze opgave in staat en de bijbehorende uitwerkbijlage. "Elektrische auto" is de 4e opgave in dit examen. Als je de opgave gemaakt hebt kun je jezelf nakijken met het correctievoorschrift.

Uitleg bij "Elektrische auto"

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 16

Bij de gegevens in de tabel kunnen je lezen dat dat de opslagcapaciteit van de accu 6,1 kWh is en dat het energieverbruik per km 0,075 kWh is. Het aantal af te leggen kilometers is dus

6,1 kWh / 0,075 kWh = 81,3333 km

Afgerond is dit 81 km.

Vraag 17

In de opgave staat dat een benzineauto 20 km kan afleggen op 1 L benzine. In BINAS tabel 28 B kun je de stookwaarde van benzine vinden: 33·109 Jm-3. Een kubieke meter is 1000 L dus de benzine auto heeft voor deze 20 km 33·106 J nodig.

Voor dezelfde 20 km heeft de elektrische auto 20·0,075 = 1,5 kWh aan energie nodig. In BINAS tabel 5 kun je vinden hoe je kilowattuur (kWh) omrekent naar Joule (1 kWh = 3,6·106 J). De elektrische auto heeft dus 1,5 ·3,6·106 = 5,4·106 J nodig voor dezelfde afstand.

De benzineauto heeft dus meer energie nodig voor dezelfde afstand en de elektrische auto is dus zuiniger.

Vraag 18

In de tabel met gegevens kun je vinden dat het nuttig vermogen bij topsnelheid 8,5 kW bedraagt en dat de topsnelheid 80 km h-1 is. Het rendement bij deze snelheid is 87% dus het geleverde motorvermogen is 87% van het totale vermogen. Het totale vermogen is dus

Ptot = 8,5·104 / 0,87 = 9,7701·103 W

Vermogen is de hoeveelheid energie per seconde. In een seconde wordt een afstand afgelegd van 22,222 m (80 km h-1 = 22,2222 ms-1). Dit is gelijk aan 0,022222 km. Per kilometer wordt er dus

9,7701·103 / 0,0222222 = 4,3964·105 J verbruikt. Dit is gelijk aan 0,12213 kWh km-1. Afgerond 0,12 kWh km-1.

Vraag 19

Voor het vermogen wat geleverd moet worden voor het laten rijden van een voertuig geldt P = F·v (zie BINAS tabel 35-A4). Als je hier voor P het in de vraag gegeven vermogen (8,5 kW) en voor v de snelheid in ms-1 (22,2222 ms-1) invult vindt je voor de wrijvingskracht

F = P/v = 8,5·103 / 22,2222 = 382,5 N

Afgerond op twee cijfers is dit 3,8·102 N.

Vraag 20

In de tabel kun je aflezen dat het opladen tot de volle capaciteit (6,1 kWh) 3,5 uur duurt. Dit betekent een gemiddeld laadvermogen van 6,1 / 3,5 = 1,7428 kW. Voor het elektrisch vermogen geldt P = U·I. Voor de gemiddelde stroomsterkte (I) vinden we dan bij een laadspanning van U = 230 V

I = P/U = 1,7428·103 / 230 = 7,5776 A

Afgerond is dit 7,6 A.

Vraag 21

In de tabel kun je aflezen dat de accu van de Twizy 100 kg bedraagt. De totale energie in deze accu bedraagt 6,1 kWh. Omgerekend is dit (zie vraag 17) 2,196·107 J. De energiedichtheid is de hoeveelheid energie per kg. We vinden dan

Energiedichtheid = 2,196·107 J / 100 kg = 2,196·105 J kg-1

Afgerond is dit 2,2·105 J kg-1 en in de tabel bij de vraag kun je aflezen dat dit overeenkomt met een Li-ion accu.

Vraag over "Elektrische auto"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Elektrische auto

Op dinsdag 8 mei 2018 om 16:40 is de volgende vraag gesteld
Hallo,
Bij vraag 18 wordt in het antwoordmodel de nuttige arbeid die de twizzy in een uur verricht bij topsnelheid gelijk gesteld aan 8,5 kWh. Ik begrijp niet hoe het antwoordmodel op deze eenheid uitkomt. In de opgave staat namelijk wel het nuttig motorvermogen bij topsnelheid gegeven; 8,5 kW, maar dit is niet in kWh. Hoe komt dit antwoord dan tot stand?
Alvast bedankt!

Erik van Munster reageerde op dinsdag 8 mei 2018 om 17:44
Hier kun je achterkomen als je bedenk wat kWh precies betekent. kWh betekent kilowattuur. Dit is de hoeveelheid energie die verbruikt wordt bij het één uur lang verbruiken van een vermogen van 1 kilowatt (1000 W). Als je een uur lang niet 1 kilowatt verbruikt maar 8,5 kilowatt verbruikt je dus niet 1 kWh aan energie maar 8,5 kWh. Zo komen ze erop.

Hoeft niet perse op deze manier. Je mag ook de berekening zoals hierboven staat gebruiken.


Op zaterdag 20 mei 2017 om 18:25 is de volgende vraag gesteld
Bij vraag 19 staat er een formule die niet in binas te vinden is, daarom kon ik de berekening ook niet maken. Wat moet ik in zo'n situatie doen tijdens het examen en hoe kun je de formule afleiden uit het verhaal?

Erik van Munster reageerde op zaterdag 20 mei 2017 om 18:51
De formule P=F*v heb je vaak nodig als je iets wil uitreken over kracht, vermogen en snelheid. Het zou het mooist zijn als je door het maken van oefenopgaven over dit onderwerp de formule op een gegeven moment uit je hoofd kent.

Snap dat dit natuurlijk niet altijd kan voor alle onderwerpen dus daar heb je BINAS voor: De formule staat in tabel 35-A4 1e kolom de 7e formule vanaf boven. In principe staan alle formules die je nodig hebt in BINAS in de eerste kolom of anders krijg je de formule in de opgave.