Examen HAVO
2017
tijdvak 1
maandag 22 mei
13.30 - 16.30 uur
natuurkunde
Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Achter het correctievoorschrift is een aanvulling op het correctievoorschrift opgenomen.
Dit examen bestaat uit 28 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 76 punten te behalen.
Voor elk vraagnummer staat hoeveel punten met een goed antwoord behaald
kunnen worden.
Als bij een vraag een verklaring, uitleg, berekening of afleiding gevraagd wordt,
worden aan het antwoord meestal geen punten toegekend als deze verklaring,
uitleg, berekening of afleiding ontbreekt.
Geef niet meer antwoorden (redenen, voorbeelden e.d.) dan er worden gevraagd.
Als er bijvoorbeeld twee redenen worden gevraagd en je geeft meer dan twee
redenen, dan worden alleen de eerste twee in de beoordeling meegeteld.
HA-1023-a-17-1-o
, Elektrische doorstroomverwarmer
Een elektrische doorstroomverwarmer is
een apparaatje dat in de koudwaterleiding
gemonteerd wordt om koud water op te
warmen.
In een oud type doorstroomverwarmer is een
weerstandsdraad om de waterleiding
gewikkeld. Zie figuur 1.
De weerstandsdraad dient als
verwarmingselement.
In nieuwe types loopt de weerstandsdraad door
de waterleiding heen en wordt direct omspoeld
door het leidingwater. Zie figuur 2.
figuur 1 figuur 2
waterleiding waterleiding
Het nieuwe type doorstroomverwarmer (figuur 2) heeft een hoger
rendement dan het oudere type (figuur 1).
1p 1 Geef hiervoor een natuurkundige reden.
HA-1023-a-17-1-o lees verder ►►►
, Om de juiste elektrische doorstroomverwarmer te kiezen wordt de
volgende vuistregel gebruikt:
P = 70 ⋅ debiet ⋅ ΔT
Het debiet is het aantal liter water dat per minuut door de
doorstroomverwarmer wordt verwarmd.
In een folder van een bepaald type doorstroomverwarmer staan de
volgende technische gegevens:
Technische gegevens
spanning 230 V
maximaal vermogen 5000 W
maximaal debiet 2,9 L/min
2p 2 Bereken met behulp van de vuistregel de (minimale) temperatuurstijging
van het water bij gebruik van dit type doorstroomverwarmer bij maximaal
vermogen.
Deze doorstroomverwarmer moet aangesloten worden op een zekering.
Er kan gekozen worden uit zekeringen van 16 A, 20 A, 25 A of 40 A.
3p 3 Leg met behulp van de technische gegevens uit welke zekering hiervoor
het meest geschikt is en waarom de andere zekeringen niet geschikt zijn.
In de doorstroomverwarmer wordt het vermogen automatisch aangepast
aan de waterbehoefte. In de geïsoleerde kunststof waterleiding zijn
hiervoor vier identieke weerstandsdraden R1 tot en met R4 als
verwarmingselementen gemonteerd. Zie figuur 3.
figuur 3
230 V
Koud P Q R1 R2 R3 R4 Warm
water water
Waterleiding
Bij weinig watergebruik is alleen schakelaar P gesloten. Als de vraag naar
water groter is, zijn beide schakelaars P en Q gesloten.
Over deze schakeling staan op de uitwerkbijlage drie zinnen.
2p 4 Omcirkel in elke zin op de uitwerkbijlage het juiste alternatief.
HA-1023-a-17-1-o lees verder ►►►
, De temperatuur van het uitstromende water zal veranderen als het debiet
verandert.
1p 5 Welke grafiek geeft bij benadering het verloop van de temperatuur weer
als het debiet verandert?
A B
T T
debiet debiet
C D
T T
debiet debiet
De weerstandsdraden figuur 4
bevinden zich ongeïsoleerd
in het water. 230 V
Dat lijkt gevaarlijk. De kortst
5,0 cm
mogelijke afstand tussen
een weerstandsdraad en de
uitstroomopening met het R4
aan te raken water is 15 mm
Water
5,0 cm. De diameter van de
waterkolom in de leiding is
15 mm. Zie schematisch in
figuur 3 en uitvergroot in
figuur 4. Het water heeft een
soortelijke weerstand
van 1,3·105 Ωm.
De weerstand van de vinger wordt verwaarloosd.
4p 6 Bereken de maximale stroomsterkte die door deze waterkolom gaat lopen.
Aanwijzing: bereken hiervoor eerst de weerstand van deze waterkolom.
HA-1023-a-17-1-o lees verder ►►►
2017
tijdvak 1
maandag 22 mei
13.30 - 16.30 uur
natuurkunde
Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Achter het correctievoorschrift is een aanvulling op het correctievoorschrift opgenomen.
Dit examen bestaat uit 28 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 76 punten te behalen.
Voor elk vraagnummer staat hoeveel punten met een goed antwoord behaald
kunnen worden.
Als bij een vraag een verklaring, uitleg, berekening of afleiding gevraagd wordt,
worden aan het antwoord meestal geen punten toegekend als deze verklaring,
uitleg, berekening of afleiding ontbreekt.
Geef niet meer antwoorden (redenen, voorbeelden e.d.) dan er worden gevraagd.
Als er bijvoorbeeld twee redenen worden gevraagd en je geeft meer dan twee
redenen, dan worden alleen de eerste twee in de beoordeling meegeteld.
HA-1023-a-17-1-o
, Elektrische doorstroomverwarmer
Een elektrische doorstroomverwarmer is
een apparaatje dat in de koudwaterleiding
gemonteerd wordt om koud water op te
warmen.
In een oud type doorstroomverwarmer is een
weerstandsdraad om de waterleiding
gewikkeld. Zie figuur 1.
De weerstandsdraad dient als
verwarmingselement.
In nieuwe types loopt de weerstandsdraad door
de waterleiding heen en wordt direct omspoeld
door het leidingwater. Zie figuur 2.
figuur 1 figuur 2
waterleiding waterleiding
Het nieuwe type doorstroomverwarmer (figuur 2) heeft een hoger
rendement dan het oudere type (figuur 1).
1p 1 Geef hiervoor een natuurkundige reden.
HA-1023-a-17-1-o lees verder ►►►
, Om de juiste elektrische doorstroomverwarmer te kiezen wordt de
volgende vuistregel gebruikt:
P = 70 ⋅ debiet ⋅ ΔT
Het debiet is het aantal liter water dat per minuut door de
doorstroomverwarmer wordt verwarmd.
In een folder van een bepaald type doorstroomverwarmer staan de
volgende technische gegevens:
Technische gegevens
spanning 230 V
maximaal vermogen 5000 W
maximaal debiet 2,9 L/min
2p 2 Bereken met behulp van de vuistregel de (minimale) temperatuurstijging
van het water bij gebruik van dit type doorstroomverwarmer bij maximaal
vermogen.
Deze doorstroomverwarmer moet aangesloten worden op een zekering.
Er kan gekozen worden uit zekeringen van 16 A, 20 A, 25 A of 40 A.
3p 3 Leg met behulp van de technische gegevens uit welke zekering hiervoor
het meest geschikt is en waarom de andere zekeringen niet geschikt zijn.
In de doorstroomverwarmer wordt het vermogen automatisch aangepast
aan de waterbehoefte. In de geïsoleerde kunststof waterleiding zijn
hiervoor vier identieke weerstandsdraden R1 tot en met R4 als
verwarmingselementen gemonteerd. Zie figuur 3.
figuur 3
230 V
Koud P Q R1 R2 R3 R4 Warm
water water
Waterleiding
Bij weinig watergebruik is alleen schakelaar P gesloten. Als de vraag naar
water groter is, zijn beide schakelaars P en Q gesloten.
Over deze schakeling staan op de uitwerkbijlage drie zinnen.
2p 4 Omcirkel in elke zin op de uitwerkbijlage het juiste alternatief.
HA-1023-a-17-1-o lees verder ►►►
, De temperatuur van het uitstromende water zal veranderen als het debiet
verandert.
1p 5 Welke grafiek geeft bij benadering het verloop van de temperatuur weer
als het debiet verandert?
A B
T T
debiet debiet
C D
T T
debiet debiet
De weerstandsdraden figuur 4
bevinden zich ongeïsoleerd
in het water. 230 V
Dat lijkt gevaarlijk. De kortst
5,0 cm
mogelijke afstand tussen
een weerstandsdraad en de
uitstroomopening met het R4
aan te raken water is 15 mm
Water
5,0 cm. De diameter van de
waterkolom in de leiding is
15 mm. Zie schematisch in
figuur 3 en uitvergroot in
figuur 4. Het water heeft een
soortelijke weerstand
van 1,3·105 Ωm.
De weerstand van de vinger wordt verwaarloosd.
4p 6 Bereken de maximale stroomsterkte die door deze waterkolom gaat lopen.
Aanwijzing: bereken hiervoor eerst de weerstand van deze waterkolom.
HA-1023-a-17-1-o lees verder ►►►
