Vraag 25Energievoorziening voor een weerstation
Schreef je op papier? Maak een foto van je uitwerking op papier. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.
Hoe pak je dit aan?
- Bekijk eerst welke stroomrichting bij opladen van een accu hoort en welke bij stroom leveren.
- In figuur 2 lees je af bij welke spanning de stroom door de accu van teken verandert.
- Met de lijn van het zonnepaneel zoek je op dezelfde manier het spanningspunt waar die stroom van teken wisselt.
- Schrijf bij beide deelvragen een spanningsgebied op, zodat duidelijk is welke kant het op gaat.
Hier verliezen leerlingen punten
- Gebruik bij de accu de lijn van de accu, want de lijn van het zonnepaneel hoort niet bij deze vraag.
- Vergeet niet bij beide deelvragen een grens op te geven, want een losse waarde levert geen volledige punten op.
- Let op dat je de juiste stroomrichting koppelt aan opladen en aan stroom leveren, anders keert je antwoord om.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
Een afgelegen weerstation is gedurende het hele jaar vierentwintig uur per dag in bedrijf. De installatie wordt van energie voorzien door een 12 -volts-accu. Het elektrisch vermogen van de installatie varieert sterk en bedraagt gemiddeld 2,3 W . Een volledig opgeladen accu heeft een capaciteit van 75 Ah . (Dit houdt in dat de volledig opgeladen accu gedurende 1,0 uur een stroom van 75 A kan leveren, of gedurende 3,0 uur een stroom van 25 A , enzovoorts.) Deze accu voldoet niet om de installatie één jaar te laten werken.
Overwogen wordt om naast de accu een zonnepaneel in de schakeling op te nemen. Hiertoe wordt een proefopstelling gebouwd. Zie figuur 1. figuur 1 A B C A 0,71 A A 0,25 A R 1 2,6 Ω R 2 1,8 Ω R 3 zonnepaneel U zp accu 12,0 V F E D De installatie van het weerstation is weergegeven door een gewone weerstand, aangegeven met R . Het zonnepaneel staat in de schakeling 3 parallel aan de accu. Bij een bepaalde lichtsterkte op het zonnepaneel leveren beide spanningsbronnen stroom aan de weerstand R en worden de in figuur 1 3 weergegeven stroomsterktes gemeten.
De spanning van het zonnepaneel hangt af van de hoeveelheid (zon)licht. Als de hoeveelheid licht toeneemt, neemt U toe. Als U verandert, zp zp blijken zowel de stroom die het zonnepaneel levert als de stroom die de accu levert te veranderen. Dit is weergegeven in figuur 2. figuur 2 1,4 1,4 1,4 I I I (A) (A) (A) 1,2 1,2 1,2 zonnepaneel zonnepaneel zonnepaneel 1,0 1,0 1,0 0,8 0,8 0,8 accu accu accu 0,6 0,6 0,6 0,4 0,4 0,4 0,2 0,2 0,2 0 0 0 0 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 13 14 14 14 15 15 15 16 16 16 17 17 17 U U U zp (V) zp (V) zp (V) –0,2 –0,2 –0,2 –0,4 –0,4 –0,4
Beantwoord de volgende vragen: − Voor welke waarden van U wordt de accu opgeladen? zp − Voor welke waarden van U levert de accu stroom aan het zp zonnepaneel?