1
Een gezin wil zijn energierekening verlagen. Ze vervangen een lamp van 60 W door een lamp van 8 W. De lamp brandt gemiddeld 5 uur per dag. Hoeveel euro besparen ze per jaar bij een energieprijs van €0,25 per kWh?
2
De hoofdzekering in de meterkast slaat af. Een leerling beweert dat dit komt doordat er te veel apparaten tegelijk aan staan. Waarom klopt deze redenering?
3
In een serieschakeling van twee lampen op een spanning van 12 V vloeit een stroom van 0,4 A door de schakeling. Hoeveel spanning staat er over één lamp als beide lampen identiek zijn?
4
Een gezin vervangt alle tien gloeilampen van 60 W door ledlampen van 8 W. De lampen branden gemiddeld 4 uur per dag. De aanschafkosten bedragen €3,50 per ledlamp. De energieprijs is €0,29 per kWh. Na hoeveel dagen hebben de ledlampen zichzelf terugverdiend?
5
Een leerling stelt: 'In een parallelschakeling met twee ongelijke lampen is de stroom door de felle lamp groter dan door de dimmere lamp.' Een klasgenoot stelt: 'In een serieschakeling met dezelfde twee lampen is de stroom door de felle lamp ook groter.' Welke beoordeling is correct?
6
Een elektricien installeert een nieuwe groep in de meterkast voor een laadpaal (16 A). De overige vier groepen zijn elk al belast met gemiddeld 8 A. De hoofdzekering is 40 A. Kan de laadpaal gelijktijdig met de andere groepen gebruikt worden?
7
Een leerling sluit lamp A en lamp B in serie op een batterij van 6 V. Over lamp A meet hij 4 V, over lamp B 2 V. Hij haalt lamp B uit de schakeling en vervangt die door een doorverbinding (draad). Wat gebeurt er met lamp A?
8
Een leerling berekent de energie van een föhn (1800 W) die 10 minuten gebruikt wordt. Hij wil de uitkomst in joule. Welke berekening is correct?
9
Een slimme meter registreert een terug levering van 1200 kWh per jaar aan het net door zonnepanelen. Het huishouden verbruikte 3800 kWh en leverde 1200 kWh terug. Het salderingstarief is €0,21 per kWh terug levering en het verbruikstarief is €0,32 per kWh. Hoeveel betaalt het huishouden netto voor elektriciteit?
10
Een leerling heeft een parallelschakeling met twee lampen op een batterij van 9 V. Hij meet de spanning over lamp A: 9 V. Dan verwijdert hij lamp B uit de schakeling. Welke uitspraak beschrijft correct wat er daarna gebeurt met lamp A?
Uitleg
A) Meer apparaten verhogen de spanning, waardoor de zekering doorbrandt. Dit klopt niet, omdat de spanning in huis constant is en apparaten de spanning niet verhogen. Overbelasting komt door te hoge stroom, niet door hogere spanning.
B) Meer apparaten verlagen de weerstand van het net, waardoor de meterkast overbelast raakt. Dit is niet correct. Het aansluiten van meer apparaten verhoogt niet de weerstand, maar verhoogt juist het totale vermogen en de stroom.
C) Meer apparaten verhogen het totale vermogen en daarmee de totale stroomsterkte, die de maximale waarde overschrijdt. Dit klopt. Hoe meer apparaten je hebt, hoe groter het totaalvermogen en de stroom die door de zekering gaat, en als dat de zekering waarde overschrijdt, slaat hij af.
D) Meer apparaten vergroten het energieverbruik per uur, waardoor de energiemeter blokkeert. Dit is niet juist. De energiemeter registreert verbruik, maar blokkeert niet door meer apparaten. De zekering kan wel doorslaan door te grote stroom.
In een serieschakeling van twee identieke lampen wordt de spanning gelijkmatig verdeeld: 12 V ÷ 2 = 6 V per lamp.
Besparing per dag voor 10 lampen: (60−8) W × 10 × 4 h = 2080 Wh = 2,08 kWh. Besparing per dag in euro: 2,08 × €0,29 = €0,6032. Totale aanschafkosten: 10 × €3,50 = €35,00. Terugverdientijd: €35,00 ÷ €0,6032 ≈ 58 dagen.
A. De eerste leerling klopt, de tweede niet.→ Niet correct omdat in serieschakeling de stroom overal gelijk is, ongeacht de felheid van de lamp.
B. De eerste leerling klopt, de tweede niet.→ Correct omdat in serieschakeling de stroom gelijk is, dus de tweede leerling die zegt dat de stroom overal gelijk is, klopt.
C. De eerste leerling klopt niet, de tweede wel.→ Niet correct omdat de eerste leerling die zegt dat de stroom overal gelijk is, wel gelijk heeft, dus hij klopt.
D. De eerste leerling niet, de tweede ook niet.→ Niet correct omdat de eerste leerling gelijk heeft, de stroom is overal gelijk in serieschakeling.
Kort samengevat: Antwoord B is de juiste keuze, omdat in serieschakeling de stroom overal hetzelfde is, ongeacht de felheid van de lamp.
A) Ja, want 4 × 8 A + 16 A = 48 A, maar de hoofdzekering van 40 A laat dit niet toe→ Klopt. De totale belasting is 48 A, wat hoger is dan de 40 A hoofdzekering. Dus kan het niet gelijktijdig gebruikt worden.
B) Ja, want elke groep heeft een eigen zekering van 16 A en dat is voldoende bescherming→ Onjuist. De vraag gaat over de hoofdzekering, niet over de individuele zekeringen.
C) Nee, want 4 × 8 A + 16 A = 48 A overschrijdt de hoofdzekering van 40 A→ Klopt. De totale belasting overschrijdt de zekering limiet.
D) Nee, want een laadpaal mag nooit op dezelfde hoofdzekering als huishoudelijke apparaten worden aangesloten→ Onjuist. Het is niet verboden, maar de belasting moet binnen de zekering limiet passen.
Conclusie:
Optie C is correct. De totale stroom van 48 A overschrijdt de hoofdzekering van 40 A, dus de laadpaal kan niet gelijktijdig met de andere groepen gebruikt worden zonder risico op uitvallen.
Optie A: Lamp A brandt even fel als voorheen, want de batterij levert nog steeds 6 V→ Niet correct, want door de doorverbinding wordt lamp B overbrugd, en de volledige spanning van 6 V wordt nu direct over lamp A gezet.
Optie B: Lamp A brandt feller, want nu staat de volledige 6 V over lamp A in plaats van 4 V→ Correct. Omdat lamp B weg is, krijgt lamp A de hele spanning van 6 V.
Optie C: Lamp A brandt minder fel, want zonder lamp B is de schakeling onvolledig→ Niet correct. Lamp A krijgt nu de volle spanning, dus brandt niet minder fel.
Optie D: Lamp A brandt even fel, want 4 V was al de spanning van de batterij min het verlies door lamp B→ Niet correct. De spanning over lamp A was 4 V omdat lamp B er was; nu krijgt lamp A de volledige 6 V.
Conclusie:
Optie B is de juiste. Lamp A gaat feller branden, omdat hij nu de volledige 6 V krijgt na het verwijderen van lamp B en het plaatsen van een draad.
De SI-eenheid van energie is joule. E = P × t vereist P in watt en t in seconden. 10 minuten = 600 s. E = 1800 × 600 = 1.080.000 J.
Verbruikskosten: 3800 × €0,32 = €1.216,00. Terug lever vergoeding: 1200 × €0,21 = €252,00. Netto: €1.216,00 − €252,00 = €964,00.
Lamp A brandt minder fel, want de batterij moet nu minder spanning leveren
|
Test your knowledge about the 5 seeing habits discussed in the text 'UPS 5 seeing habits'.