Vragen: leereenheid 8

index vragen | Leereenheid 8 | Antwoorden leereenheid 8

Arbeid, vermogen en rendement

8.1 De elektrische arbeid


    1. Wanneer wordt er elektrische arbeid verricht?

 

    2. En joule is de elektrische arbeid verricht door een stroom van ..?.. ampre

        gedurende ..?.. seconde, onder een spanning van ..?.. volt.

 

    3. En joule is de elektrische arbeid verricht door een verplaatste ..?.. van ..?.. coulomb

        onder een spanning van ..?.. volt.

 

    4. Geef de afgeleide formules van W = U.I.t

 

    5. Een snelkoker neemt 4,5 A op uit het net van 220 V. Bereken de opgenomen arbeid

        in 2 minuten.

 

    6. Een verwarmingselement van een elektrische kachel neemt uit het net van 220 V een

        stroom op van 5 A. Hoelang mag het apparaat werken voor een

        energieopname van 330 000 J?

 

8.2 Het elektrische vermogen


    1. Wat versta je onder elektrisch vermogen?

 

    2. Hoe noem je de eenheid "joule per seconde"?

 

    3. Een gloeilamp verbruikt 8 seconden een elektrische energie van 600 joule.

        Bereken het vermogen van die lamp.

 

    4. Een verwarmingsdeken verbruikt in een half uur een elektrische energie van

        270 000 joule. Bereken het vermogen.

 

    5. Wanneer is de geleverde elektrische energie gelijk aan 1 joule?

 

    6. Welke elektrische energie verbruikt een radiator met een vermogen van 1 kW,

        gedurende 45 minuten?

 

    7. Een frituurketel neemt bij aansluiting op een spanning van 220 V een stroom uit het

        net van 9 A. Bereken zijn vermogen.

 

    8. Het vermogen kan gemeten worden met een ..?..meter. Is dit ook zo bij

        wisselspanning?

 

    9. Een snelkoker met vermogen 1 100 W neemt een stroom op van 5 A.

        Bereken de aansluitspanning.

 

8.4 Vermogen, arbeid en wet van Ohm


    1. Hoe bekom je uit P = U.I de formule P = R.I2?

 

    2. Op een waterverwarmer staat 220 V - 2 kW.

        Bereken met 1 formule zijn weerstand in bedrijf.

 

    3. Een elektrisch verwarmingstoestel met bedrijfsweerstand 40 ohm neemt een

        vermogen op van 1 210 W. Bereken de spanning.

 

    4. Een toestel 200 V - 1 000 W wordt op 100 V aangesloten.

        Bereken het opgenomen vermogen.

 

8.5 Meten van het elektrisch verbruik


    1. Hoe kun de opgenomen elektrische arbeid nog noemen?

 

    2. In welke praktische eenheid wordt de elektrische arbeid gemeten?

 

    3. Hoe noem je de elektriciteitsteller of -meter nog? Hoe is hij opgebouwd?

 

    4. Een gezin heeft maandelijks een elektrisch energieverbruik tussen 200 en 250 kWh.

        Tussen welke waarden ligt het energieverbruik van dit gezin per jaar?

 

    5. Een generator levert een vermogen van 60 kW. Hoeveel arbeid levert die

        generator in 5 uur?

 

    6. Verleden jaar in september was de meteropname 2 654,6 kWh. Dit jaar in september

        is dit 3 728,3 kWh. Hoeveel is het energieverbruik?

 

    7. Een apparaat neemt bij aansluiting op 220 V gedurende 40 minuten een stroom op

        van 450 mA. Bereken het vermogen en het energieverbruik.

 

    8. Hoe bereken je de energieprijs als de eenheidsprijs en de geleverde elektrische

        energie in kWh gekend zijn?

 

    9. Hoe bereken je de geleverde elektrische arbeid in kWh als de prijs per kWh en de

        energieprijs gekend zijn?

 

    10. Een gloeilamp heeft een vermogen van 100 W. Hoe groot is het energieverbruik in

         kWh in 30 uur? Welk bedrag moet je hiervoor betalen als 1 kWh € 0,12 kost?

 

    11. Hoeveel moet je betalen als een lamp van 25 W 80 uur brandt

         en 1 kWh € 0,12 kost?

 

    12. Een kWh kost € 0,12. Hoelang mag een lamp van 25 W branden voor een

         prijs van € 0,23

 

    13. Door een elektrische kookplaat met weerstand 40 Ω vloeit een stroom van 5,5 A.

         Bereken de aangesloten spanning, het vermogen en het energieverbruik in

         30 minuten.

 

8.6 Het joule-effect


    1. Door welk symbool en in welke eenheid wordt de warmte-energie aangegeven?

 

    2. Wat is het "joule-effect"?

 

    3. Van welke factoren is de warmte uit elektrische stroom afhankelijk?

 

    4. Geef de formule van de wet van Joule en bespreek.

 

    5. Waarom is de weerstandsdraad van de verwarmingselementen van een broodrooster

        aan de onderzijde dichter bij elkaar geplaatst dan aan de bovenzijde?

 

    6. Noem 5 toestellen waarin het joule-effect nuttig wordt aangewend.

 

    7. Wat versta je onder "overgangsweerstand"?

 

    8. De warmtewerking van elektrische energie kan ongewenst en schadelijk zijn. Geef

        hiervan 2 voorbeelden en bespreek.

 

    9. Hoe wordt het jouleverlies in de leidingen klein gehouden?

 

    10. Waarom is bij tafelcontactdozen het maximaal toelaatbaar vermogen opgegeven?

 

    11. Op een lamparmatuur staat "60 W max". Waarom mag er geen lamp van 100 W in?

 

    12. Hoe worden zware motoren afgekoeld? Waarom?

 

    13. Bij kleine huishoudelijke apparaten is soms de maximale gebruikstijd opgegeven.

         Waarom?

 

    14. Waarom mag je nooit de ventilatiesleuven van een elektrisch apparaat afdekken?

 

    15. Bij een kabelhaspel mag je, als de kabel ontrold is, meer vermogen aansluiten dan in

         opgerolde toestand. Verklaar.

 

    16. Welke spanning leveren de generatoren in de centrales gewoonlijk?

 

    17. Waarom wordt de elektrische energie die in de centrales geproduceerd wordt,

         getransporteerd onder hoge spanning? Verklaar.

 

    18. Geef de achtereenvolgende transformatieomzettingen vanaf de generator in de

         centrale tot bij je thuis.

 

8.7 Het rendement of de nuttigheidsgraad


    1. Wat betekent de wet van behoud van de energie?

 

    2. Welke energie is nuttig bij een energieomvorming?

 

    3. Waarom spreek je over verliesenergie als er bij de omvorming geen energie vernietigd

        wordt?

 

    4. Noem 2 elektrische apparaten waarbij elektrische energie omgezet wordt in een

        ongewenste vorm.

 

    5. Welk verband is er bij een elektrische machine tussen de toegevoerde energie, de

        nuttige energie en de verliesenergie? Schrijf dit in een formule.

 

    6. De toegevoerde energie is 1 000 J en de verliesenergie is 12 %. Hoeveel is de nuttige

        energie in joule?

 

    7. Wat versta je onder "rendement"?

 

    8. Waarom is het rendement een onbenoemd getal?

 

    9. Hoe groot is nagenoeg het rendement van verwarmingstoestellen?

 

    10. Waarom neem je aan dat het rendement van straalkachels ca. 100% is?

 

    11. Een elektromotor verbruikt 7 500 W en levert op zijn as een mechanisch vermogen

         van 5 625 Nm/s. Bereken het rendement. Hoe groot zijn de verliezen in watt?

 

    12. Een dynamo levert onder een spanning van 220 V een stroom van 25 A. Het

         rendement is 0,8. Bereken het elektrisch en het mechanisch vermogen.