Frituurpan
havo 2015, 1e tijdvak, opgave 3

Vraag 13

Voor het elektrische vermogen geldt P = U·I (zie BINAS tabel 35-D1). Invullen van de gegevens in de vraag (U=230 V, P = 1,8 kW) geeft

I = P/U = 1,8·10³ / 230 = 7,8261 A

Afgerond op twee cijfers is dit 7,8 A.

Vraag 14

Schakeling I: Hier staan de weerstand, het lampje en het verwarmingselement alle drie parallel aangesloten op de spanningsbron van 230 V. De spanning over componenten die parallel staan is altijd gelijk aan de spanning over het geheel en over het lampje staat dus ook een spanning van 230 V terwijl het 90 V zou moeten zijn.

>Schakeling II: Hier staan de weerstand, het lampje en het verwarmingselement alle drie in serie. De spanning verdeelt zich dus over de componenten en over het verwarmingselekment zal dus een te lage spanning komen te staan. Ook aan de stroom kun je zien dat dit niet goed is: De stroom door alle componenten is serie is altijd gelijk en wordt bepaald door de totale weerstand. De totale weerstand is de som van alle weerstanden en dus in ieder geval groter dan 330 kΩ. Uit de wet van Ohm volgt dat de stroom dan veel kleiner zou zijn dan de 7,8 A die je in de vorige vraag hebt gevonden.

Schakeling III: Hier staan alleen de weerstand en het lampje met elkaar in serie en zal de spanning zich verdelen. De spanning over het lampje zal dus lager zijn en de lagere stroomsterkte door de grote weerstand loopt alleen door het lampje en heeft geen effect op het verwarmingselement.

Alleen schakeling III is juist.

Vraag 15

Voor het verband tussen soortelijke weerstand (ρ) en de weerstand (R) van een draad geldt (zie BINAS tabel 35-D1)

ρ = RA/L

Omschrijven geeft

R = ρ ·L/A

De lengte van de draad (L) is 60 m. In BINAS tabel 8 vind je de soortelijke weerstand van koper: ρ_koper = 17·10^-9 Ωm. Het oppervlak van de doorsnede (A) is 2,5 mm². Dit is 2,5·10^-6 m². Invullen geeft

R = 17·10^-9 · 60 / 2,5·10^-6 = 0,408 Ω

Afgerond op twee cijfers is dit inderdaad een weerstand van 0,41 Ω

Vraag 16

De frituurpan staat niet direct maar via een kabel naar de schuur aangesloten op de de spanning van 230 V van de huisinstallatie. De frituurpan staat dus in serie met de koperen draden (de kabel bevat twee aders). Dezelfde stroom van 7,3 A loopt dus ook door de koperen draden. Met de wet van Ohm kunnen we de spanning over elk van de draden berekenen. Er geldt

U_draad = I_draad · R_draad

U_draad = 7,2 · 0,408 = 2,9378 V

De spanning van 230 V verdeelt zich over de draden en de frituurpan. Er moet dus gelden

U_{draad 1} + U_frituurpan + U_{draad 2} = 230 V

Als je U_frituurpan = 224 V invult die Twan gemeten heeft, blijkt dit inderdaad te kloppen.

Vraag 17

Het vermogen (P) van de frituurpan hangt af van de stroom (I) en de spanning (U). Als de weerstand toeneemt volgt uit de wet van Ohm dat de stroom, bij gelijkblijvende spanning, afneemt (I = U/R). Het vermogen is rechtevenredig met de stroom (P=U·I) en dus zal het vermogen afnemen als de weerstand toeneemt.

Vraag over "Frituurpan"?

Typ hier je vraag

Stel je vraag     Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers