Les 44.2 - Herheling elektriciteit en elektromagnetisme

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Herhaling elektriciteit & elektromagnetiscme

Lesplanning:

1. Herhaling elektromagnetisme (goniometrie)
2. Zelfstandig voorbereiden toets
3. Rankschikken elektromagnetisme
4. Herhaling en vermogen
5. *Meerkeuzevragen elektriciteit

Twee evenwijdige koperen rails PQ
en RS zijn zij P en R geleidend
verbonden met een mA-meter.
De rails bevinden zich in een
homogeen magneetveld B (zie figuur).
De rails vormen een helling waarop een
koperen staafje EF wordt gelegd.
Als het staafje losgelaten wordt,
rolt het naar beneden.

Welke van de onderstaande bewegingen is waar?
A. Er loopt een stroom van E naar F en B_ind wijst loodrecht naar beneden.
B. Er loopt een stroom van E naar F en Bind wijst loodrecht op de helling naar boven.

C. Er loopt een stroom van F naar E en Bind wijst loodrecht naar boven.

D. Er loopt een stroom van F naar E en Bind wijst loodrecht op de helling naar
     beneden.

Welke van de onderstaande bewegingen is waar?

A. Er loopt een stroom van E naar F en B_ind wijst loodrecht naar beneden.
B. Er loopt een stroom van E naar F en Bind wijst loodrecht op de helling naar boven.

C. Er loopt een stroom van F naar E en Bind wijst loodrecht naar boven.

D. Er loopt een stroom van F naar E en Bind wijst loodrecht op de helling naar
     beneden.

De geleiders PQ en RS staan onder een hoek van 30^∘ met de horizontaal. De geleiders bevinden zich in een homogeen magneetveld B dat verticaal omhoog gericht is. De sterkte van het magneetveld is 0,50 T.  De afstand tussen de geleiders is 40 cm. De staaf beweegt met een constante snelheid van 2,0 m/s en heeft een massa van 50 g.

Bereken de stroomsterkte door de staaf. Verwaarloos de wrijving.

Tip: F_L is gelijk aan F_z,II

Voorbereiden toets

oude examenopgaven, afsluitende opgaven H12 en H13, ...

Rangschikken

Herhaling van elektromagnetisme

groepen van 6

Opdracht 1

Zes geladen deeltjes met gelijke massa en beginsnelheid en een verschillende lading worden in verschillende homogene mageetvelden geplaatst.  Op de kaartjes zijn de cirkelvormige paden van de ladingen afgebeeld. 

Rangschik de situaties (kaartje A t/m F) van de grootste naar de kleinste kracht op het deeltje.

Fnetto = Fmpz 

m*v² / r 

Des te kleiner de baanstraal, des te groter de kracht.

Opdracht 2

Zes geladen deeltjes met gelijke massa en beginsnelheid en een verschillende lading worden in verschillende homogene mageetvelden geplaatst.  Op de kaartjes zijn de cirkelvormige paden van de ladingen afgebeeld. 

Rangschik de situaties (kaartje A t/m F) van het grootste naar het kleinste magneetveld.

Opdracht 3

Geladen deeltjes worden met een beginsnelheid in
punt P geplaatst. Punt P bevindt zich in een grote ruimte
met een homogeen elektrisch veld in de +x richting. Alle
deeltjes hebben dezelfde massa en worden één voor één
in het magneetveld geplaatst. 

Rangschik de situaties (kaartje A t/m F) van grootste naar
kleinste toename in kinetische energie in de eerste fractie
van een seconde.

Energie en vermogen

De formules:

Bij een bliksemontlading verplaatst zicht -0,64 C lading in
10 ms van een wolk naar de aarde. De spanning tussen wolk en aarde is gemiddeld 80 MV.
Bereken het vermogen van de bliksemontlading.

1. 5,1 * 10⁶ W
2. 5,1 * 10⁷ W
3. 5,1 * 10⁸ W
4. 5,1 * 10 ⁹ W

Stel je voor dat je de energie van de bliksemflits (5,12*10⁷ J) op kan slaan. Bereken hoeveel bliksemflitsen er per jaar nodig zijn om een gezin dat 4200 kWh per jaar verbruikt te voorzien van elektrische energie.
Rond naar boven af op een heel getal.

Een nikkel draad heeft een lengte van 8 meter en een weerstand van 2,1 Ohm. Bereken de diameter van de draad.

Voorbereiden toets

oude examenopgaven, afsluitende opgavan H12 en H13, ...

Tot 15 minuten voor het einde van de les.

King 

of the 

court

Na 2 goede antwoorden doordraaien.

Laptop per groepje nodig.

• Klas verdelen in vijf groepen
• stations zijn de hoeken van de klas + voor het bord. 
• Groep voor het bord kan punten scoren
• Elke groep bij aflopen timer een antwoord in de lucht.
• Als de groep voor het bord het fout heeft:
  - komt de groep die het goed heeft voor het bord. Als meerdere groepjes het goed hebben is de groep die het dichtstbij het bord staat (met de klok mee) aan de beurt. De andere groepjes schuiven een plek door.
  - als alle groepjes het fout hebben  wordt er doorgedraaid met de klok mee.

1. De vervangingsweerstand van schakeling I is groter dan die van schakeling II.
2. De vervangingsweerstand van schakeling I is kleiner dan die van schakeling II.
3. De vervangingsweerstand van de schakelingen zijn even groot.
4. Dat weet je niet omdat de weerstanden van R1 t/m R4 onbekend zijn.

Een 9,0 W spaarlamp heeft een rendement van 30%.
Hoeveel stralingsenergie produceert de lamp per seconde?

1. 9 J
2. 2,7 J
3. 9 kWh
4. 2,7 kWh

In de figuur hiernaast zijn alle lampjes gelijk.
De schakelaar wordt gesloten. Welk lampje brandt het minst fel.

1. Lampje 1
2. Lampje 2
3. Lampje 4

Een aantal apparaten op een groep zijn ingeschakeld. Uit metingen blijkt dat de vervangingsweerstand van deze apparaten 200 Ω is. Er wordt een apparaat met een weerstand groter dan 200 Ω op dezelfde groep ingeschakeld. Wat geldt er in de nieuwe situatie?

1. De vervangingsweerstand is kleiner dan 100Ω.
2. De vervangingsweerstand ligt tussen de 100 en 200Ω
3. De vervangingsweerstand is groter dan 200Ω.
4. Deze kan alle mogelijke waarden hebben.

Twee Ohmse weerstanden zijn parallel aangesloten op een spanningsbron. De geleidbaarheid van R1 is twee keer zo groot als de geleidbaarheid van R2. Na het sluiten van de schakelaar is het vermogen dat de spanningsbron levert ...

1. 3 keer zo groot
2. 2 keer zo groot
3. 3 keer zo klein
4. 2 keer zo klein

Een gloeilamp is aangesloten op een regelbare spannings-bron. De lamp brandt zwak. Nu wordt de spanning van de spanningsbron ingesteld op een tweemaal zo grote waarde.
De stroomsterkte in de lamp wordt daardoor

1. meer dan tweemaal zo groot.
2. tweemaal zo groot.
3. groter, maar iets minder dan tweemaal zo groot.
4. kleiner.

De drie lampjes in de onderstaande schakeling
hebben allemaal dezelfde weerstand en zijn
Ohmse weerstanden. Gegeven is dat de felheid
evenredig is met het omgezette vermogen van
de lampjes. De felheid van Q en R samen
vergeleken met P is ...

1. twee keer zo groot.
2. hetzelfde.
3. de helft.
4. een vierde.

Een televisie thuis heeft een vermogen van 4,6 · 10^2 W.
Hoe groot is de stroomsterkte door de televisie?

1. 0,5 A
2. 1,0 A
3. 2,0 A
4. 20 A

Een 12 V batterij is aangesloten op
vier weerstanden. Nadat de
schakelaar S is gesloten zal de
ideale ampèremeter ...

1. 2 A aanwijzen.
2. 4 A aanwijzen.
3. 0 A aanwijzen.
4. in rook opgaan.

De stroomsterkte door een apparaat is...

1. het aantal elektronen dat per seconde door het apparaat beweegt.
2. de sterkte waarmee elektronen door het apparaat geduwd worden.
3. de energie die per seconde in het apparaat wordt omgezet.
4. de hoeveelheid lading die per seconde door het apparaat stroomt.

In 10 seconden stroomt 1,0 C lading door een lamp. De lamp is aangesloten op de netspanning.
Hoe groot is het vermogen van de lamp?

1. 2,3 W
2. 23 W
3. 2,3 * 10^2 W
4. 2,3 kW

Twee draden zijn gemaakt van hetzelfde materiaal, maar draad 1 is tweemaal zo lang en heeft een tweemaal zo grote diameter als draad 2.
De weerstand van draad 1, vergeleken met de weerstand van draad 2, is ...

1. tweemaal zo groot
2. even groot
3. tweemaal zo klein
4. viermaal zo klein

De hoeveelheid licht die invalt op de LDR in de schakeling neemt toe.
De spanning over de vaste weerstand R ...

1. neemt af.
2. blijft gelijk.
3. neemt toe.

De totale weerstand van deze schakeling is:

1. 480 Ohm
2. 200 Ohm
3. 30,0 Ohm
4. 72,0 Ohm

Zie de schakeling hiernaast. Hoe groot is de spanning over weerstand R2?

1. 12 Volt
2. 6 Volt
3. 4 Volt
4. 8 Volt

1. De vervangingsweerstand van schakeling I is groter dan die van schakeling II.
2. De vervangingsweerstand van schakeling I is kleiner dan die van schakeling II.
3. De vervangingsweerstand van de schakelingen zijn even groot.
4. Dat weet je niet omdat de weerstanden van R1 t/m R4 onbekend zijn.

Een 12 V batterij is aangesloten op
vier weerstanden. Nadat de
schakelaar S is gesloten zal de
ideale ampèremeter ...

1. 2 A aanwijzen.
2. 4 A aanwijzen.
3. 0 A aanwijzen.
4. in rook opgaan.

Een aantal apparaten op een groep zijn ingeschakeld. Uit metingen blijkt dat de vervangingsweerstand van deze apparaten 200 Ω is. Er wordt een apparaat met een weerstand groter dan 200 Ω op dezelfde groep ingeschakeld. Wat geldt er in de nieuwe situatie?

1. De vervangingsweerstand is kleiner dan 100Ω.
2. De vervangingsweerstand ligt tussen de 100 en 200Ω
3. De vervangingsweerstand is groter dan 200Ω.
4. Deze kan alle mogelijke waarden hebben.

Twee dezelfde lampjes zijn in serie aangesloten. Eén van de lampjes is al oud en door verdamping is de gloeidraad dunner geworden. Wat is het oude lampje?

1. Lampje 1
2. Lampje 2

Bereken de weerstand van alle drie de lampjes. 

Hoort dit veld bij een positief of negatief deeltje?

1. Positief deeltje.
2. Negatief deeltje.

Elektrisch veld

De raaklijn is de richting van de elektrische kracht op een positief geladen deeltje.

E=​q​​F​el​​​​

De kracht tussen twee puntladingen:

F​el​​=f⋅​r​2​​​​q⋅Q​​

Deeltjes versnellen 

en afbuigen

Versnellen:

Afbuigen:

E​el​​=E​k​​

F​l​​=F​mpz​​