Natuurkunde H2 & H3

Question 1

Elementair ladingsquantum

Answer 1

De grootte van de lading van een proton in de kern is het elementair ladingsquantum e. De waarde van e = 1,60 * 10^-19 C

Een elektron dat rond de kern beweegt, heeft een even grote, negatieve lading, dus -1,60 * 10^-19 C. Een atoom als geheel is

BINAS TABEL 7

Question 2

Beschrijf de verdeling van lading in een atoom en ion

Answer 2

In een atoom zitten positieve protonen en ongeladen neutronen in de kern, terwijl negatieve elektronen om de kern bewegen. Bij een ion is het aantal elektronen niet gelijk aan het aantal protonen, waardoor het een lading krijgt (positief of negatief).

Question 3

Formule stroomsterkte

Answer 3

I = Q / t

I - de stroomsterkte in ampère (A = C/s)
Q - de lading die langs een punt komt in coulomb (C)
t - de tijd in seconde (s)

BINAS TABEL 35D

Question 4

Leg uit wat spanning is

Answer 4

Spanning is het verschil in elektrische energie per lading tussen twee punten in een stroomkring. Het bepaalt hoeveel energie een lading afgeeft of opneemt en wordt gemeten in volt (V).

Question 5

Leg uit wat geleiders en isalatoren zijn

Answer 5

Geleiders laten elektrische stroom goed door, omdat vrije elektronen makkelijk kunnen bewegen (zoals bij metalen). Isolatoren laten stroom niet of nauwelijks door, omdat hun elektronen stevig vastzitten (zoals rubber of plastic).

Question 6

Formule spanning

Answer 6

U = ΔE / Q

U - de spanning in volt (V = J/C)
ΔE - de energie die een spanningsbron meegeeft of een apparaat gebruikt in joule (J)
Q - de lading in coulomb (C)

BINAS TABEL 35D

Question 7

Leg uit wat serie- en parallelschakelingen zijn met hun kenmerken

Answer 7

Serieschakeling: Alle onderdelen zitten in één stroomkring. De stroom is overal gelijk, maar de spanning wordt verdeeld over de onderdelen.

Parallelschakeling: Elk onderdeel heeft een eigen stroomkring. De spanning is overal gelijk, maar de stroom wordt verdeeld over de takken.

Question 8

Leg uit wat er gebeurt als spanningsbronnen in serie- of parallel worden geschakeld

Answer 8

In serie: De spanningen van de bronnen tellen bij elkaar op, waardoor de totale spanning groter wordt.

In parallel: De totale spanning blijft gelijk aan de spanning van één bron, maar de levensduur neemt toe door een lagere belasting per bron.

Question 9

Hoe reken je met de capaciteit van een batterij

Answer 9

De capaciteit van een batterij geeft aan hoeveel lading de batterij kan leveren. Deze capaciteit wordt uitgedrukt in ampère-uur (Ah). Het betekent dat een batterij met een capaciteit van bijvoorbeeld 2 Ah in staat is om gedurende 1 uur een stroom van 2 ampère te leveren. Hoe groter de capaciteit, hoe langer de batterij in staat is om stroom te leveren.

Question 10

Formule weerstand

Answer 10

R = U / I

R - de weerstand in ohm (Ω = V/A)
U - de spanning in volt (V)
I - de stroomsterkte in ampère (A)

BINAS TABEL 35D

Question 11

Wat zijn Ohmse weerstanden en niet Ohmse weerstanden

Answer 11

Ohmse weerstand: De weerstand is constant en volgt de wet van Ohm, waarbij de spanning recht evenredig is met de stroom (zoals bij metalen).

Niet-Ohmse weerstand: De weerstand verandert afhankelijk van de spanning of stroom, zoals bij diodes of gloeilampen, en volgt niet de wet van Ohm.

Question 12

Formule weerstand van een draad

Answer 12

R = ρ * l / A

R - de weerstand in ohm (Ω)
ρ - de soortelijke weerstand in ohm meter (Ωm)
l - de lengte van de draad in meter (m)
A - de oppervlakte van de dwasdoorsnede van de draad in vierkante meter (m²)

BINAS TABEL 35D

Question 13

Leg uit wat de kenmerken van NTC, PTC, LDR, diode en LED zijn

Answer 13

NTC (Negative Temperature Coefficient): De weerstand neemt af naarmate de temperatuur stijgt.

PTC (Positive Temperature Coefficient): De weerstand neemt toe naarmate de temperatuur stijgt.

LDR (Light Dependent Resistor): De weerstand verandert afhankelijk van de lichtsterkte, lager bij meer licht.

Diode: Laat stroom maar in één richting door, blokkeert de stroom in de andere richting.

LED (Light Emitting Diode): Een diode die licht uitstraalt wanneer er stroom doorheen gaat, en is energiezuinig.

Question 14

Leg uit wat de vervangingsweerstand in serie- en parallelschakelingen zijn

Answer 14

Serieschakeling: De vervangingsweerstand is de som van alle individuele weerstanden: Rtotaal = R1 + R2 + …

Parallelschakeling: De vervangingsweerstand is kleiner dan de kleinste weerstand. De formule is: 1/Rtotaal = 1/R1 + 1/R2 + …

BINAS TABEL 35D

Question 15

Stroomsterkte en spanning in een serieschakeling

Answer 15

Itot = I1 = I2 = …
Utot = U1 + U2 + …

BINAS TABEL 35D

Question 16

Stroomsterkte en spanning in een parallelschakeling

Answer 16

Itot = I1 + I2 + …
Utot = U1 = U2 = …

Question 17

Leg uit hoe elektriciteit in huis binnenkomt en hoe het is opgedeeld

Answer 17

Elektriciteit komt het huis binnen via de hoofdleiding, waar een kWh-meter de verbruikte energie meet. De aardlekschakelaar zorgt voor veiligheid door de stroom uit te schakelen bij een aardfout. De hoofdleiding vertakt vervolgens in meerdere groepen, zoals verlichting en stopcontacten, die elk beveiligd worden door een automatische zekering.

Question 18

Leg uit welke twee veiligheidsmaatregelen zijn genomen voor elektriciteit in huis en hoe dit werkt

Answer 18

Aardlekschakelaar: Deze schakelt de stroom uit als er een verschil is tussen de in- en uitgaande stroom, wat wijst op een aardfout. Dit voorkomt elektrocutie.

Automatische zekeringen: Deze schakelen de stroom uit bij een te hoge stroomsterkte, bijvoorbeeld bij kortsluiting, om brand of schade aan apparatuur te voorkomen.

Question 19

Twee manieren om het rendement van een apparaat te berekenen

Answer 19

η = Enut / Ein

η = Pnut / Pin

Als je naar procenten moet je de uitkomt van de voorgaande formule vermenigvuldigen met 100%

η - het rendement
Enut - de nuttige energie in joule (J)
Ein - de gebruikte energie in joule (J)
Pnut - het nuttige vermogen in watt (W)
Pin - het gebruikte vermogen in watt (W)

STAAT NIET IN BINAS

Question 20

Formule vermogen en leg uit wat het betekent

Answer 20

P = E/t (E = P * t)
P - het vermogen in watt (W = J/s)
E - de omgezette elektrische energie in joule (J)
t - de tijd in seconde (s)

Vermogen is de hoeveelheid energie die per tijdseenheid wordt verbruikt of geleverd door een elektrisch apparaat. Het wordt gemeten in watt (W). Hoe hoger het vermogen, hoe meer energie een apparaat verbruikt of levert in een bepaalde tijd.

BINAS TABEL 35D

Question 21

Elektrisch vermogen formule en leg uit wat het is

Answer 21

P = U * I
Elektrisch vermogen geeft aan hoeveel energie een elektrisch apparaat per seconde verbruikt of levert. Hoe hoger het vermogen, hoe meer energie het apparaat gebruikt.

Question 22

Hoe reken je met energieverbruik, in joule en kWh

Answer 22

In joule: Gebruik de formule E=P⋅t, waarbij E de energie in joule (J) is, P het vermogen in watt (W), en t de tijd in seconden (s).

In kWh: Bereken energieverbruik met E=P⋅t, waarbij P in kilowatt (kW) en t in uren (h) is.

Omzetten van joule naar kWh: Deel het aantal joule door 3.600.000, want 1 kWh = 3.600.000 J. Bijvoorbeeld: 7.200.000 J = 7.200.000 ÷ 3.600.000 = 2 kWh.

Question 23

Leg uit wat een elektromotor, een verwarmingselement en gloeilampen, spaarlampen, ledlampen zijn

Answer 23

Elektromotor: Zet elektrische energie om in bewegingsenergie, bijvoorbeeld in machines en voertuigen.

Verwarmingselement: Zet elektrische energie om in warmte, zoals in een waterkoker of oven.

Gloeilamp: Produceert licht door een gloeidraad die heet wordt, maar is inefficiënt omdat veel energie als warmte verloren gaat.

Spaarlamp: Energiezuinig alternatief voor gloeilampen, werkt met gasontlading en gaat langer mee.

LED-lamp: Zeer energiezuinig, gaat lang mee en zet vrijwel alle elektrische energie om in licht.

Question 24

Leg uit welke 3 gevolgen een kracht kan hebben

Answer 24

Vervorming: Een kracht kan de vorm van een object veranderen, bijvoorbeeld indrukken of uitrekken.

De snelheid: Een kracht kan de snelheid van een object vergroten, verkleinen of stoppen.

De richting: Een kracht kan de bewegingsrichting van een object veranderen.

Question 25

Leg uit welke 3 zaken belangrijk zijn bij het tekenen van een krachtenvector

Answer 25

• De pijl begint in het aangrijpingspunt van de kracht
• De pijl wijst in de richting waarin de kracht werkt
• Hoe groter de kracht, hoe langer de pijl

Question 26

Formule zwaartekracht (en waar kan je verschillende waardes in de Binas opzoeken)

Answer 26

Fz = m * g

Fz - de zwaartekracht in newton (N)
m - de massa in kilogram (kg)
g - de valversnelling in meter per seconde kwadraat (m/s² = N/kg)

B7A = Waarde g Nederland - 9,81 m/s²
B30B = Waarden van g voor verschillende plaatsen op aarde
B31 = Waarden van g voor verschillende planeten

BINAS TABEL 35A (de formules)

Question 27

Leg uit wat normaalkracht is

Answer 27

Normaalkracht is de kracht die een oppervlak uitoefent op een object dat erop rust. Deze kracht werkt loodrecht (normaal) op het oppervlak en voorkomt dat het object door het oppervlak heen zakt. Het is een reactiekracht volgens de derde wet van Newton.

Question 28

Leg uit wat veerkracht is, geef de formule en leg uit hoe de veerconstante werkt

Answer 28

Veerkracht: De kracht die een veer uitoefent als deze wordt uitgerekt of ingedrukt.

Formule: Fv = C * u

Fv - de veerkracht in newton (N)
C - de veerconstante in newton per meter (N/m)
u - de uitrekking in meter (m)

Veerconstante: Dit geeft aan hoe stug de veer is. Hoe hoger de veerconstante
C, hoe stugger de veer en hoe meer kracht er nodig is om de veer een bepaalde afstand uit te rekken.

BINAS TABEL 35A

Question 29

Leg uit wat spankracht is

Answer 29

Spankracht is de kracht die in een touw, kabel of draad ontstaat wanneer eraan getrokken wordt. Deze kracht werkt langs de lengte van het touw en zorgt ervoor dat het touw strak blijft. Spankracht kan objecten ondersteunen of in balans houden.

Question 30

Leg uit wat schuifwrijvingskracht is en geef de formule

Answer 30

Schuifwrijvingskracht is de kracht die een bewegend object tegenwerkt als het over een oppervlak schuift. Deze kracht hangt af van de ruwheid van het oppervlak en de kracht waarmee het object op het oppervlak drukt.\

Fw,s,max = f * Fn

Fw,s,max - de maximale schuifwrijvingskracht in newton (N)
f - de wrijvingscoëfficiënt (zonder eenheid)
Fn - de normaalkracht in newton (N)

B35A

Question 31

Leg uit wat luchtweerstandskracht is en geef de formule

Answer 31

Luchtweerstandskracht is de kracht die een object ondervindt wanneer het door de lucht beweegt. Deze kracht is afhankelijk van de snelheid van het object, de vorm en de grootte, en de dichtheid van de lucht.

Fw,l = 1/2 * ρ * Cw * A * v²

Fw,l - de luchtweerstandkracht in newton (N)
ρ - de dichtheid van de lucht in kilogram per kubieke meter (kg/m³)
Cw - de luchtweerstandscoëfficiënt (zonder eenheid)
A - de frontale oppervlak van het voorwerp in vierkante meter (m²)
v - de snelheid van het voorwerp in meter per seconde (m/s)

In Binas tabel 28A vind je diverse Cw-waarden

Question 32

Leg uit wat een resulterende kracht is

Answer 32

De resulterende kracht is de kracht die het effect is van alle krachten die op een object werken. Het is de enkele kracht die dezelfde invloed op het object heeft als de combinatie van alle krachten. Deze kracht wordt berekend door de vectoren van alle werkende krachten op te tellen.

Wordt ook wel de resultante Fres of nettokracht genoemd

Question 33

Leg uit wat de eerste Wet van Newton betekent

Answer 33

De eerste wet van Newton, ook wel de traagheidswet genoemd, stelt dat een object in rust blijft of in een rechte lijn met constante snelheid beweegt, tenzij er een externe kracht op werkt. Dit betekent dat een object geen verandering in beweging ondergaat zonder invloed van een kracht.

Fres = 0