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

P_tot = 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"?

Typ hier je vraag

Stel je vraag     Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers