Laadtijd accu

Sara stelde deze vraag op 18 februari 2021 om 21:30.

Goedenavond,

Ik ben al een tijdje bezig met de onderstaande vraagstuk en kom er zelf niet uit. Wellicht kan iemand te hulp schieten; alvast bedankt!

OPGAVE:
In de hoogspanningsbron zit een accu die opgeladen wordt door een
zonnepaneel. (De hoogspanningsbron bevat ook een elektronische
schakeling die de spanning van de accu omvormt naar hoogspanning.)
Op een zonnige dag heeft het zonlicht een intensiteit van 0,95 kW/m2
.
Het zonnepaneel heeft een oppervlakte van 0,84 men een rendement
van 13%. 
Op de accu staat: 12 V, 45 Ah. Dit houdt in dat de volledig opgeladen
accu bij een spanning van 12 V gedurende 1,0 uur een stroom van 45 A
kan leveren, of gedurende 3,0 uur een stroom van 15 A, enzovoorts.
Bereken in hoeveel tijd een lege accu door het zonnepaneel volledig
opgeladen kan worden. 

MIJN UITWERKING:
0,95 kW/m2 
0,95 x 0,84= 0,798 kW
0,13 x 0,798= 0,10... kW (dit is hoeveel kW er echt wordt gegeven door de zonnepaneel) 
I= 0,10... : 12= 0,008... A 
Hier kom ik niet meer verder; mijn plan was om de Ah : A te doen; om ze het aantal uur te krijgen en dit uit te werken naar secondes. De waarde die ik hieruit krijg is echter veels te groot. 

Reacties

Jan van de Velde op 18 februari 2021 om 21:47
dag Sara,

Het gaat bijna helemaal goed. 
Als je je vermogen in kW even omrekent naar een vermogen in watt zal het denk ik helemaal goed gaan. Altijd oppassen met kilo's en milli's in sommetjes...

Je tijd nog eens gaan omrekenen naar secondes lijkt me overkill: het wordt niet gevraagd, en uren is een veel natuurlijker eenheid om de laadtijd in uit te drukken. De capaciteit van een accu wordt ook niet voor niks gewoonlijk uitgedrukt in ampèreuur (Ah) .

Groet, Jan
Sara op 18 februari 2021 om 22:19
Heel erg bedankt! Ik ben echter in de tussentijd tegen een nieuw probleem aangelopen; ik hoop dat je me misschien nog een keer kunt helpen. Nogmaals reuze bedankt!!

OPGAVE: 
De koperdraden
hebben elk een diameter van 0,20 mm en een lengte van 30 cm. Het
koperstaafje heeft een diameter van 1,0 mm en een lengte van 10 cm.
Sanne berekent dat de weerstand van het koperstaafje 2,2 mΩ is en
beredeneert dat de weerstand van één koperdraad een factor 75 groter is
dan de weerstand van het koperstaafje.
Voer de berekening uit en geef de redenering van Sanne om te laten zien
dat deze waarden juist zijn.

MIJN UITWERKING:
(Het probleem waar ik tegen aan ben gelopen is dat mijn antwoord en die van het antwoordenboekje niet kloppen; ik zal even voor het gemak alleen de weerstand van het koperdraadje uitwerken, aangezien er bij beide antwoorden dezelfde is gemaakt)
d= 0,2 mm= 0,0002
A=1/4π(0,0002)^2= 0,000000031 m^2
l= 30 cm= 0,3 m 
ρ= 17 x 10^-9
R= (17x10^-9 x 0,3) : 0,0000000031 = 0,16 Ω
Het antwoordenboek heeft echter als antwoord 1,6 mΩ. Hoe komen ze aan dit antwoord?
Jan van de Velde op 18 februari 2021 om 22:30
Het antwoordenboekje zit vanwege een niet meer te achterhalen foutje een factor honderd mis.

Sanne berekent dat de weerstand van het koperstaafje 2,2 mΩ is en beredeneert dat de weerstand van één koperdraad een factor 75 groter is dan de weerstand van het koperstaafje.

 Sanne's redenering klopt (jij moet dat nog na-redeneren) 

en 75 x 2,2 mΩ = 0,165 Ω . Dus jij hebt gelijk. 

Dikke complimenten trouwens voor hoe je je problemen hier presenteert. Zo kost het ons geen enkele moeite om uit te vogelen waar het mis gaat. 
Alleen weet ik niet of jouw docent ook graag de gebruikte formules in je berekeningen opgenomen ziet. Die mis ik in je uitwerkingen.

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft zevenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)