Help, we lopen achter…. door een Balkanruzie

Onderwerp: Elektrische stroom, Elektrisch veld en magnetisch veld
Begrippen: Frequentie

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.

De frequentie van het lichtnet is 50 Hz. Dat betekent dat de spanning van het lichtnet 50 keer per seconde positief en negatief wordt.

Door het conflict tussen Servië en Kosovo levert een van die twee landen te weinig elektrische energie aan het Europese hoogspanningsnet. Als gevolg daarvan is de frequentie van het Europese hoogspanningsnet een klein beetje gezakt: van 50,000 Hz naar 49,996 Hz. Dat is maar heel weinig, maar heeft gevolgen voor de klokken die op het elektrisch net werken.

a) Bereken hoe vaak de elektriciteit positief en negatief moet worden om de klok één minuut vooruit te krijgen.

50 trillingen per seconde (50 keer positief en 50 keer negatief) betekent dus 60 x 50 trillingen per minuut. Dus 3000 keer positief en negatief.

Sinds half januari 2018 wordt er al te weinig elektriciteit geleverd door een van die twee landen, volgens de Gelderlander van 7 maart 2018.

b) Bereken hoeveel minuten die klokken dan achter of voor lopen sinds 15 januari.

Van 15 januari tot 6 maart zijn 50 etmalen, en dus 50 x 24 x 60 = 72000 minuten. Elke minuut zijn er 60 x 0,004 minder trillingen. Dat zijn dus 0,24 minder trillingen per minuut. Dat zijn in die tijd: 0,24 x 72000 minder trillingen = 17280 minder trillingen. 3000 trillingen geven een minuut aan. Dus er worden 17280 / 3000 minder minuten aangegeven. Dat zijn 5,76 minuten. Pakweg 6 minuten dus. Deze klokken lopen dan 6 minuten achter.

c) Lopen ze achter of voor?

Achter, zoals uit b blijkt.

Er zijn ook elektrische klokken die niet voor of achter zijn gaan lopen.

d) Noem twee soorten klokken en geef aan waarom die niet voor of achter lopen.

Klokken die op een batterij lopen. Ze hebben geen verbinding met het elektrische net.
De klokken in de computers: die halen hun tijd van internet.