Karel en Bas doen voor hun profielwerkstuk een onderzoek naar
alternatieve manieren van energieopslag. Ze vinden op internet een
filmpje waarbij zwaarte-energie gebruikt wordt om energie op te slaan: er
is een kabelbaan waaraan grote bakken hangen waarin grind vervoerd
kan worden. Zie figuur 1.
Wanneer duurzame energiebronnen meer elektrische energie produceren dan nodig is, wordt deze overtollige energie gebruikt om grind naar boven te verplaatsen. Op de momenten dat er extra elektrische energie nodig is, wordt dit grind gebruikt om de kabelbaan aan te drijven. Deze laat weer een dynamo draaien waarmee elektrische energie wordt opgewekt.
Karel en Bas schatten dat de hoogte van de kabelbaan 65 m is en dat de maximale hoeveelheid grind die naar boven gebracht kan worden 1200 ton is. Ze willen de hoeveelheid energie die de kabelbaan kan opslaan vergelijken met een standaard AA-batterij (1,5 V) die een capaciteit van 2200 mAh heeft. De capaciteit geeft aan hoe lang de batterij een bepaalde stroomsterkte kan leveren.
Leg uit dat mAh een eenheid is van elektrische lading.
Klaar met deze vraag?
Of laat de AI-docent jouw antwoord nakijken:
Uitleg bij vraag 10
Kom je er niet uit? Begin met een hint. Klaar? Bekijk stap voor stap hoe je alle punten haalt.
1Wat wordt er gevraagd?
Je laat zien dat mAh (milliampère-uur) een eenheid van lading is. Dit test het verband tussen lading, stroomsterkte en tijd.
2Zo pak je het aan
Stroomsterkte is lading per tijd: I=tQ, dus Q=It. De eenheid van lading, de coulomb, is daarom C=A s. Een uur is net als een seconde een eenheid van tijd. Een product van ampère en uur is dus ook een eenheid van lading.
3Antwoord voor alle punten
"De eenheid coulomb is gelijk aan A s. Omdat een uur (h) net als een seconde een eenheid van tijd is, is Ah ook een eenheid van lading, en dus ook mAh." 1 punt voor C=A s, 1 punt voor het afmaken van de uitleg met de tijdseenheid.
4Let op
Je hoeft geen getal om te rekenen: het gaat om de eenheid. Schrijf C=A s er wel bij, anders mis je het eerste punt. Het is geen eenheid van energie.
maximumscore 2
voorbeeld van een antwoord:
De eenheid van elektrische lading C is gelijk aan As. Omdat h, net als s, ook een eenheid van tijd is, is Ah ook een eenheid van elektrische lading, en dus mAh ook.
Bereken de hoeveelheid elektrische energie die een AA-batterij bevat.
Bereken hoeveel AA-batterijen de kabelbaan volgens Karel en Bas maximaal kan vervangen.
Klaar met deze vraag?
Of laat de AI-docent jouw antwoord nakijken:
Uitleg bij vraag 11
Kom je er niet uit? Begin met een hint. Klaar? Bekijk stap voor stap hoe je alle punten haalt.
1Wat wordt er gevraagd?
Je berekent eerst de elektrische energie in één AA-batterij en daarna hoeveel batterijen evenveel energie hebben als de opgeslagen zwaarte-energie van de kabelbaan. Dit test Eel=UIt en Ez=mgh.
2Zo pak je het aan
Batterij: de capaciteit is It=2200 mAh=2,200 Ah, dus It=2,200⋅3600=7,92⋅103 C. Dan is Eel=UIt=1,5⋅2200⋅10−3⋅3600=1,19⋅104 J.
Kabelbaan: 1200 ton=1200⋅103 kg. Ez=mgh=1200⋅103⋅9,81⋅65=7,65⋅108 J.
Aantal batterijen: 1,19⋅1047,65⋅108=6,4⋅104.
3Antwoord voor alle punten
1,2⋅104 J en 6,4⋅104 batterijen. 1 punt voor Eel=UIt (of U=QΔE), 1 punt voor de energie van de batterij, 1 punt voor Ez=mgh, 1 punt voor het aantal batterijen.
4Let op
Reken mAh goed om: milli is 10−3 en een uur is 3600 s. Een ton is 103 kg, geen 1 kg. Let op de eenheden van het eindantwoord: een aantal heeft geen eenheid, de energie van de batterij wel (J). Reken je met de afgeronde 1,2⋅104 J, dan komt er ook 6,4⋅104 uit.
maximumscore 4
uitkomsten: 1,2⋅104 J6,4⋅104 (batterijen)
voorbeeld van een antwoord:
Voor de elektrische energie in de batterij geldt: Eel=UIt, met It=2200 mAh. Invullen van de gegevens levert:
Eel=1,5⋅2200⋅10−3⋅3600=1,19⋅104 J.
Voor de zwaarte-energie, die wordt opgeslagen, geldt:
Ez=mgh=1200⋅103⋅9,81⋅65=7,65⋅108 J.
De kabelbaan kan dus maximaal 1,19⋅1047,65⋅108=6,4⋅104 batterijen
vervangen.
inzicht dat Eel=UIt / gebruik van U=QΔE [1]
completeren van de berekening van de energie-inhoud van een AA-batterij [1]
gebruik van Ez=mgh [1]
completeren van de berekening van het aantal batterijen [1]
Karel en Bas besluiten voor hun profielwerkstuk een miniatuurkabelbaan
te ontwerpen. Ze bouwen langs de trap op school een simpele kabelbaan
die bestaat uit 46 bakjes. Van deze 46 bakjes bevinden zich steeds 36
bakjes langs het schuine gedeelte: 18 bakjes bewegen omhoog en 18
naar beneden. De overige 10 bakjes bevinden zich op de vlakke
gedeelten bovenaan en onderaan de trap. In figuur 2 is de kabelbaan
schematisch gegeven. Deze figuur is niet op schaal.
Eerst onderzoeken Karel en Bas hoe ze met de kabelbaan elektrische energie kunnen opwekken. Daarvoor hebben ze een systeem gemaakt dat elk bakje, dat bovenaan langskomt, vult met 140 gram zand. Onderaan worden de bakjes weer automatisch geleegd.
De kabelbaan drijft een dynamo aan waar Karel en Bas lampjes op aansluiten. De dynamo blijkt genoeg elektrische energie te leveren om vier lampjes van 1,2 W goed te laten branden. Zolang Karel en Bas de bakjes blijven vullen beweegt de kabelbaan met een snelheid van 2,6 ms−1.
Bereken met behulp van de gegevens in figuur 2 het rendement waarmee zwaarte-energie wordt omgezet naar elektrische energie.
Klaar met deze vraag?
Of laat de AI-docent jouw antwoord nakijken:
Uitleg bij vraag 12
Kom je er niet uit? Begin met een hint. Klaar? Bekijk stap voor stap hoe je alle punten haalt.
1Wat wordt er gevraagd?
Je berekent het rendement waarmee zwaarte-energie van het zand wordt omgezet in elektrische energie van de lampjes. Dit test vermogen, zwaarte-energie en η=PzPel.
2Zo pak je het aan
Je bepaalt hoeveel vermogen de zwaartekracht levert en hoeveel de lampjes opnemen.
Alleen de 18 gevulde bakjes die naar beneden gaan leveren zwaarte-energie. De bakjes die omhoog gaan zijn leeg, de bakjes op de vlakke stukken veranderen niet van hoogte.
Zwaarte-energie per bakje: de hoogte is 3,96 m (figuur 2), dus Ez=mgh=0,140⋅9,81⋅3,96=5,44 J.
Tijd om de trap af te gaan: de lengte langs de trap is 6,51 m (figuur 2), dus t=vs=2,66,51=2,5 s.
Vermogen per bakje: 2,55,44=2,17 W. Voor 18 bakjes: Pz=18⋅2,17=39,1 W.
Elektrisch vermogen: vier lampjes van 1,2 W is Pel=4,8 W.
Rendement: η=PzPel=39,14,8=0,12.
3Antwoord voor alle punten
0,12 (of 12%). 1 punt voor P=tE en Ez=mgh, 1 punt voor s=vt met de lengte langs de trap, 1 punt voor η=PzPel, 1 punt voor het afmaken van de berekening.
4Let op
Gebruik de hoogte (3,96 m) voor Ez en de lengte van de helling (6,51 m) voor de tijd: verwissel ze niet. Reken niet met alle 46 bakjes of met de bakjes die omhoog gaan. Het model geeft ook een tweede route: Pz=Fvcosα met cosα=sh, dus Pz=18⋅0,140⋅9,81⋅2,6⋅6,513,96=39,1 W. Dat geeft hetzelfde rendement.
maximumscore 4
uitkomst: 0,12 (of 12%)
voorbeelden van een antwoord:
methode 1:
Voor de afname van de zwaarte-energie van één bakje geldt:
Ez=mgh=0,140⋅9,81⋅3,96=5,439 J.
Het naar beneden bewegen van een bakje duurt: t=vs=2,66,51=2,5 s.
Dus het vermogen dat de kabelbaan per bakje levert is:
Pz=2,55,439=2,17 W, dus 39,1 W voor de 18 bakjes die tegelijkertijd naar beneden bewegen.
Het opgenomen vermogen van de lampjes is 4,8 W, dus voor het rendement geldt: η=PzPel=39,14,8=0,12.
gebruik van P=tE en van Ez=mgh [1]
gebruik van s=vt met s de lengte langs de trap [1]
inzicht dat η=PzPel [1]
completeren van de berekening [1]
of
methode 2:
Het omgezette vermogen Pz is het vermogen dat de zwaartekracht levert op de 18 gevulde bakjes die naar beneden bewegen. Hiervoor geldt: Pz=Fz,∥v.
Hierin is Fz,∥=Fzcos(α), met α de hoek tussen Fz en v. Deze is gelijk aan de hoek tussen de helling en de verticaal, dus cos(α)=sh.
Er geldt dus Pz=Fzvcos(α)=Fzvsh, dus
Pz=18⋅0,140⋅9,81⋅2,6⋅6,513,96=39,1 W
Het opgenomen vermogen van de lampjes is 4,8 W, dus voor het rendement geldt:
Karel en Bas gebruiken een zelfgemaakte dynamo, waarvan het
bovenaanzicht schematisch is weergegeven in figuur 3. Op de draaischijf
van de dynamo zijn zes magneten bevestigd. De noordpolen van de
magneten zijn gearceerd en met een N aangegeven.
Karel en Bas meten de spanning van de dynamo gedurende enige tijd. Zie
figuur 4. Tijdens deze meting heeft de kabelbaan een andere snelheid dan
bij de vorige vraag.
Bepaal met behulp van de figuren 3 en 4 de snelheid waarmee de
kabelbaan nu beweegt. Noteer je antwoord in twee significante cijfers.
Klaar met deze vraag?
Of laat de AI-docent jouw antwoord nakijken:
Uitleg bij vraag 13
Kom je er niet uit? Begin met een hint. Klaar? Bekijk stap voor stap hoe je alle punten haalt.
1Wat wordt er gevraagd?
Je bepaalt de snelheid van de kabel uit de spanningspulsen van de dynamo. Dit test het verband tussen het aantal pulsen en het aantal omwentelingen, en v=ts met s=πd.
2Zo pak je het aan
In figuur 4 hoort elke puls (een positieve en een negatieve piek) bij één magneet die langs de spoel gaat. De pulsen komen om de 0,18 s: vier toppen op t=0,04;0,22;0,40;0,58 s, dus drie periodes duren 0,54 s en één periode 0,18 s.
De draaischijf heeft zes magneten (figuur 3). Eén omwenteling duurt dus zes periodes: 6⋅0,18=1,08 s.
De kabel loopt over de schijf met diameter 32 cm (figuur 3). Bij één omwenteling legt hij s=πd=π⋅0,32=1,01 m af.
v=ts=1,081,01=0,93 m s−1.
3Antwoord voor alle punten
0,93 m s−1 (marge 0,01 m s−1). 1 punt voor het verband tussen het aantal pieken en het aantal omwentelingen, 1 punt voor s=πd met s=vt, 1 punt voor het afmaken van de bepaling in twee significante cijfers.
4Let op
Eén omwenteling is zes periodes, niet één. Met t=0,18 s krijg je een snelheid van ongeveer 5,6 m s−1. Meet bij voorkeur over meerdere periodes (drie), dan is de aflezing nauwkeuriger. Reken de diameter om naar meters.
maximumscore 3
uitkomst: 0,93 m⋅s−1 (met een marge van 0,01 m⋅s−1)
voorbeeld van een antwoord:
Eén periode in figuur 4 is het signaal van één magneet, dus een omwenteling van de dynamo duurt zes periodes. Uit figuur 4 is te bepalen dat drie periodes 0,54 seconde duren, dus een hele omloop duurt 1,08 seconde.
De kabel legt dan een afstand af van s=πd=π⋅0,32=1,01 m.
De snelheid is dus v=ts=1,081,01=0,93 m⋅s−1.
inzicht in het verband tussen het aantal pieken en het aantal omwentelingen [1]
Karel en Bas onderzoeken hoe de grootte en de frequentie van de opgewekte spanning gevarieerd kunnen worden. Op de uitwerkbijlage staan mogelijke aanpassingen aan de kabelbaan met dynamo.
Geef in de tabel op de uitwerkbijlage voor elke aanpassing aan welk effect deze heeft op:
de grootte van de opgewekte spanning
de frequentie van de opgewekte spanning
⚠️ Uitwerkbijlage vereist
Klaar met deze vraag?
Of laat de AI-docent jouw antwoord nakijken:
Uitleg bij vraag 14
Kom je er niet uit? Begin met een hint. Klaar? Bekijk stap voor stap hoe je alle punten haalt.
1Wat wordt er gevraagd?
Je vult in de tabel op de uitwerkbijlage in wat elke aanpassing doet met de grootte en de frequentie van de opgewekte spanning. Dit test inductie: de spanning hangt af van hoe snel de flux verandert en van het aantal windingen.
2Zo pak je het aan
Sneller bewegen: de schijf draait sneller. Een magneet passeert vaker per seconde (frequentie neemt toe) en de flux verandert sneller (spanning neemt toe).
Meer windingen: de spanning is evenredig met het aantal windingen en wordt dus groter. De magneten passeren niet vaker, dus de frequentie blijft gelijk.
Meer magneten: er komen meer pulsen per omwenteling, dus de frequentie neemt toe. Elke afzonderlijke puls is even groot (zelfde snelheid, zelfde spoel), dus de pieken van de spanning blijven even hoog.
3Antwoord voor alle punten
Aanpassing
Grootte van de spanning
Frequentie van de spanning
de kabelbaan sneller laten bewegen
neemt toe
neemt toe
het aantal windingen van de spoel vergroten
neemt toe
blijft gelijk
het aantal magneten op de draaischijf vergroten
blijft gelijk / neemt toe
neemt toe
Elke rij die helemaal klopt levert 1 punt op, in totaal 3 punten.
4Let op
Een rij krijgt alleen het punt als beide vakjes kloppen. In de laatste rij accepteert het correctievoorschrift volgens de aanvulling bij de spanning ook "neemt toe": de spanning mag worden opgevat als de effectieve spanning, en die wordt groter als er per seconde meer pulsen zijn. "Blijft gelijk" voor de piekspanning blijft goed. Gebruik alleen "neemt toe", "neemt af" of "blijft gelijk".
maximumscore 3
Aanpassing
Effect op de grootte van de spanning
Effect op de frequentie van de spanning
de kabelbaan sneller laten bewegen
neemt toe
neemt toe
het aantal windingen van de spoel vergroten
neemt toe
blijft gelijk
het aantal magneten op de draaischijf vergroten
blijft gelijk / neemt toe
neemt toe
per juiste rij [1]
Toelichting (aanvulling): Spanning kan geïnterpreteerd worden als de effectieve spanning. In dat geval neemt de spanning toe als het aantal magneten toeneemt.
Karel en Bas willen met behulp van hun zelfgemaakte kabelbaan een
smartphone opladen. Zoals in figuur 4 te zien is, is de opgewekte
spanning een wisselspanning. Dit betekent dat de spanning voortdurend
van teken wisselt, met als gevolg dat de stroom ook voortdurend van
richting verandert. Dat is voor het opladen van een smartphone een
probleem, omdat hiervoor een zogenaamde gelijkstroom nodig is. Dat wil
zeggen dat de stroom altijd in dezelfde richting door de smartphone loopt.
Om de stroom gelijk te richten maken Karel en Bas een schakeling met
vier diodes. In figuur 5 staan drie mogelijke schakelingen getekend.
Geef aan welke van de drie schakelingen in figuur 5 de juiste is.
Klaar met deze vraag?
Of laat de AI-docent jouw antwoord nakijken:
Uitleg bij vraag 15
Kom je er niet uit? Begin met een hint. Klaar? Bekijk stap voor stap hoe je alle punten haalt.
1Wat wordt er gevraagd?
Je kiest de diodeschakeling die de wisselstroom gelijkricht: de stroom moet altijd dezelfde kant op door de smartphone lopen.
2Zo pak je het aan
De smartphone zit tussen de middelpunten van de twee zijden. Een diode laat stroom alleen in de richting van de pijl door. Het ene middelpunt moet steeds plus zijn en het andere steeds min, ook als de dynamo van teken wisselt.
3Antwoord voor alle punten
B.
4Let op
A De twee diodes in elke zijde wijzen dezelfde kant op: de stroom loopt rechtstreeks van de ene dynamoklem naar de andere, langs de smartphone. Kortsluiting.
B Links wijzen beide diodes naar het middelpunt, rechts wijzen ze ervan af. Links is dus steeds plus en rechts steeds min. Juist.
C Beide diodes wijzen naar beide middelpunten: ze zijn allebei plus. Geen spanning over de smartphone, dus geen stroom.
Tenslotte willen Karel en Bas hun opstelling gebruiken voor de opslag van energie, dus om elektrische energie om te zetten in zwaarte-energie. De dynamo wordt dan een elektromotor. Ze sluiten een computer aan op de kabelbaan waarmee ze de spanning over de spoel kunnen regelen.
In figuur 6 staat het (U,t)-diagram weergegeven van de spanning waarmee Karel en Bas een stilstaande kabelbaan op gang brengen.
Voer de volgende opdrachten uit:
Leg uit waarom er een wisselspanning nodig is.
Leg uit waarom de frequentie van de wisselspanning in het begin moet toenemen.
Klaar met deze vraag?
Of laat de AI-docent jouw antwoord nakijken:
Uitleg bij vraag 16
Kom je er niet uit? Begin met een hint. Klaar? Bekijk stap voor stap hoe je alle punten haalt.
1Wat wordt er gevraagd?
Je legt uit waarom een elektromotor een wisselspanning nodig heeft en waarom de frequentie in figuur 6 in het begin toeneemt. Dit test de werking van een elektromotor met magneten en een spoel.
2Zo pak je het aan
De spoel werkt als elektromagneet. Een magneet op de schijf moet eerst naar de spoel toe worden getrokken en na het passeren worden afgestoten, zodat hij blijft doorbewegen. Daarvoor moet de pool van de spoel steeds omklappen: dat gebeurt met een stroom, dus een spanning, die van richting wisselt.
De kabelbaan komt stil te staan en gaat steeds sneller bewegen. Een magneet is daardoor steeds korter in de buurt van de spoel. De wisseling van aantrekken en afstoten moet daarom steeds sneller gaan: de frequentie neemt toe.
3Antwoord voor alle punten
"Een magneet moet eerst worden aangetrokken en na het passeren worden afgestoten, dus de spanning moet van teken wisselen. Omdat de kabelbaan steeds sneller beweegt, duurt het aantrekken en afstoten steeds korter, dus moet de frequentie van de wisselspanning toenemen." 1 punt voor het afwisselend aantrekken en afstoten, 1 punt voor het verband tussen de snelheid van de kabelbaan en de frequentie.
4Let op
Zeg bij de tweede uitleg uitdrukkelijk dat de snelheid van de kabelbaan toeneemt en dat daardoor de wisselingen sneller op elkaar volgen; "de frequentie moet hoger" zonder reden is te vaag. Beide delen moeten kloppen voor de 2 punten.
maximumscore 2
voorbeeld van een antwoord:
In eerste instantie moet een magneet door de spoel aangetrokken worden. Na passage moet deze echter worden afgestoten. Het is dus noodzakelijk om een wisselspanning te gebruiken.
Omdat de magneet steeds sneller beweegt, duurt het naar de spoel toe en van de spoel af bewegen steeds korter. Het is dus noodzakelijk om de frequentie van de wisselspanning toe te laten nemen.
inzicht in het afwisselend aantrekken en afstoten van de magneten [1]
inzicht in het verband tussen de snelheid van de kabelbaan en de frequentie van de wisselspanning [1]
Uitleg en antwoorden
10
Vraag 10
2 punten
maximumscore 2
voorbeeld van een antwoord:
De eenheid van elektrische lading C is gelijk aan As. Omdat h, net als s, ook een eenheid van tijd is, is Ah ook een eenheid van elektrische lading, en dus mAh ook.
inzicht dat C=As [1]
completeren van de uitleg [1]
Uitleg bij vraag 10
11
Vraag 11
4 punten
maximumscore 4
uitkomsten: 1,2⋅104 J6,4⋅104 (batterijen)
voorbeeld van een antwoord:
Voor de elektrische energie in de batterij geldt: Eel=UIt, met It=2200 mAh. Invullen van de gegevens levert:
Eel=1,5⋅2200⋅10−3⋅3600=1,19⋅104 J.
Voor de zwaarte-energie, die wordt opgeslagen, geldt:
Ez=mgh=1200⋅103⋅9,81⋅65=7,65⋅108 J.
De kabelbaan kan dus maximaal 1,19⋅1047,65⋅108=6,4⋅104 batterijen
vervangen.
inzicht dat Eel=UIt / gebruik van U=QΔE [1]
completeren van de berekening van de energie-inhoud van een AA-batterij [1]
gebruik van Ez=mgh [1]
completeren van de berekening van het aantal batterijen [1]
Uitleg bij vraag 11
12
Vraag 12
4 punten
maximumscore 4
uitkomst: 0,12 (of 12%)
voorbeelden van een antwoord:
methode 1:
Voor de afname van de zwaarte-energie van één bakje geldt:
Ez=mgh=0,140⋅9,81⋅3,96=5,439 J.
Het naar beneden bewegen van een bakje duurt: t=vs=2,66,51=2,5 s.
Dus het vermogen dat de kabelbaan per bakje levert is:
Pz=2,55,439=2,17 W, dus 39,1 W voor de 18 bakjes die tegelijkertijd naar beneden bewegen.
Het opgenomen vermogen van de lampjes is 4,8 W, dus voor het rendement geldt: η=PzPel=39,14,8=0,12.
gebruik van P=tE en van Ez=mgh [1]
gebruik van s=vt met s de lengte langs de trap [1]
inzicht dat η=PzPel [1]
completeren van de berekening [1]
of
methode 2:
Het omgezette vermogen Pz is het vermogen dat de zwaartekracht levert op de 18 gevulde bakjes die naar beneden bewegen. Hiervoor geldt: Pz=Fz,∥v.
Hierin is Fz,∥=Fzcos(α), met α de hoek tussen Fz en v. Deze is gelijk aan de hoek tussen de helling en de verticaal, dus cos(α)=sh.
Er geldt dus Pz=Fzvcos(α)=Fzvsh, dus
Pz=18⋅0,140⋅9,81⋅2,6⋅6,513,96=39,1 W
Het opgenomen vermogen van de lampjes is 4,8 W, dus voor het rendement geldt:
η=PzPel=39,14,8=0,12
gebruik van P=Fv [1]
inzicht dat Fz,∥=Fzcos(α) en cos(α)=sh [1]
inzicht dat η=PzPel [1]
completeren van de berekening [1]
Uitleg bij vraag 12
13
Vraag 13
3 punten
maximumscore 3
uitkomst: 0,93 m⋅s−1 (met een marge van 0,01 m⋅s−1)
voorbeeld van een antwoord:
Eén periode in figuur 4 is het signaal van één magneet, dus een omwenteling van de dynamo duurt zes periodes. Uit figuur 4 is te bepalen dat drie periodes 0,54 seconde duren, dus een hele omloop duurt 1,08 seconde.
De kabel legt dan een afstand af van s=πd=π⋅0,32=1,01 m.
De snelheid is dus v=ts=1,081,01=0,93 m⋅s−1.
inzicht in het verband tussen het aantal pieken en het aantal omwentelingen [1]
inzicht dat s=πd en gebruik van s=vt [1]
completeren van de bepaling en significantie [1]
Uitleg bij vraag 13
14
Vraag 14
3 punten
maximumscore 3
Aanpassing
Effect op de grootte van de spanning
Effect op de frequentie van de spanning
de kabelbaan sneller laten bewegen
neemt toe
neemt toe
het aantal windingen van de spoel vergroten
neemt toe
blijft gelijk
het aantal magneten op de draaischijf vergroten
blijft gelijk / neemt toe
neemt toe
per juiste rij [1]
Toelichting (aanvulling): Spanning kan geïnterpreteerd worden als de effectieve spanning. In dat geval neemt de spanning toe als het aantal magneten toeneemt.
Uitleg bij vraag 14
15
Vraag 15
1 punt
maximumscore 1
B
Uitleg bij vraag 15
16
Vraag 16
2 punten
maximumscore 2
voorbeeld van een antwoord:
In eerste instantie moet een magneet door de spoel aangetrokken worden. Na passage moet deze echter worden afgestoten. Het is dus noodzakelijk om een wisselspanning te gebruiken.
Omdat de magneet steeds sneller beweegt, duurt het naar de spoel toe en van de spoel af bewegen steeds korter. Het is dus noodzakelijk om de frequentie van de wisselspanning toe te laten nemen.
inzicht in het afwisselend aantrekken en afstoten van de magneten [1]
inzicht in het verband tussen de snelheid van de kabelbaan en de frequentie van de wisselspanning [1]