weerstandstemperatuurcoefficient
stein stelde deze vraag op 05 februari 2006 om 14:32.
Ik heb een vraag over een oefening die ik maar niet kan oplossen. Ze gaat zo:
Een broodrooster heeft een weerstand die gemaakt is uit een nikkel-croom legering(alfa=4.5 x 10^-4 °C^-1) Als hij op 220 V wordt aangesloten is de strooom door die weerstand bij 20°C gelijk aan 1.35 A. Binnen enkele seconden is de stroom constant en gelijk aan 1.23 A. gevraagd:
a) bereken de temperatuur waarop de broodrooster werkt.
b) bereken het vermogen dat de broodrooster opneemt als hij juist is ingeschakeld en al een tijdje aanstaat.
formule: R=R0x(1+alfa x temperatuur)
R0= de weerstand bij een temp van 0°C
alvast bedankt
Een broodrooster heeft een weerstand die gemaakt is uit een nikkel-croom legering(alfa=4.5 x 10^-4 °C^-1) Als hij op 220 V wordt aangesloten is de strooom door die weerstand bij 20°C gelijk aan 1.35 A. Binnen enkele seconden is de stroom constant en gelijk aan 1.23 A. gevraagd:
a) bereken de temperatuur waarop de broodrooster werkt.
b) bereken het vermogen dat de broodrooster opneemt als hij juist is ingeschakeld en al een tijdje aanstaat.
formule: R=R0x(1+alfa x temperatuur)
R0= de weerstand bij een temp van 0°C
alvast bedankt
Reacties
Jaap
op
05 februari 2006 om 15:07
Dag Stein,Laten we aannemen dat de spanning over de weerstand steeds even groot is (220 V).aR(t)=U/I=R(0)*(1+alfa*t) > U/R(0)=I*(1+alfa*t) Het linkerlid U/R(0) is constant >bij 20 graden Celsius en bij de gevraagde temperatuur t is ook het rechterlid even groot >1,35*(1+0,00045*20)=1,23*(1+0,00045*t)bIn beide situaties geldt P=U*I. De waarde van U en de beide waarden van I zijn bekend.
stein
op
05 februari 2006 om 15:56
kan je dit mss nog iets duidelijker uitleggen aub? Als ik dit verder uitwerk kom ik op een temperatuur van 1998 graden celcius, en bij de uitkomsten vanachter in mijn boek staat er iets van een 233 graden, wat doe ik nog fout hieraan?ook als ik het vermogen probeer te bereken met U*I kom ik bij 220V en 1.35 A 297 W uit, in mijn boek staat echter 149 W, dus hier de helft van, kan het mss zijn dat mijn boek fout is ofzogrstein
Jaap
op
05 februari 2006 om 16:42
Dag Stein,11,35*(1+0,00045*20)=1,23*(1+0,00045*t) > 1,36215=1,23*(1+0,00045*t) >1+0,00045*t=1,107439... > 0,00045*t=0,107439... >t=239 graden Celsius "zonder tussentijds afronden".Misschien is de waarde 233 in uw boek gevonden met tussentijds afronden?Overigens lijkt mij de waarde van alfa=0,00045 per graad Celsius aan de hoge kant;dat zou aan de precieze samenstelling van het nichroom kunnen liggen.Poly-Technisch Zakboek: alfa nichroom 0,00013 per kelvin (of graad Celsius).De gloeidraad van mijn broodrooster verraadt met zijn oranje gloed trouwens een hogere werktemperatuur dan 239 graden Celsius...2Als we moeten aannemen dat de gegeven 220 V en 1,35 A de amplituden (topwaarden Umax en Imax) zijn van een spanning resp. stroomsterkte die sinusvormig verloopt in de tijd, moeten we rekenenP=Ueffectief*Ieffectief={wortel(1/2)*Umax}*{wortel(1/2)*Imax}=={wortel(1/2)}²*Umax*Imax=1/2*Umax*Imax=1/2*220*1,35=149 W.De 220 V à 240 V die we op het lichtnet meten met een eenvoudige universeelmeter, is echter niet de topwaarde maar de effectieve waarde; het overeenkomstige geldt voor I. Het ligt daarom mijns inziens niet voor de hand te rekenen met deze {wortel(1/2)}². Ik ben er vanuit gegaan dat de gegeven 220 V en 1,35 A de effectieve waarden zijn.Een andere verklaring voor de factor 1/2 zou kunnen liggen in het "uit fase" zijn van de sinusvormige spanning en stroomsterkte. Zonder nadere gegevens (cos phi) zie ik niet hoe we dit in de berekening kunnen betrekken. De 220*1,35=297 W acht ik het meest aannemelijk.Misschien kan iemand anders hier meer (oranje) licht op laten schijnen?
stein
op
05 februari 2006 om 17:04
Zou het uitwerken van het eerste deel ook niet gewoon gaan met R0=220V/1.35A en Rt=220V/1.23Aen dit dan gewoon invullen in : Rt=R0(1+alfa*t)?wat het tweede deel betreft: waarschijnlijk is dit een fout in het boek, aangezien het in 1 van de twee gevallen wel uitkomt en in het andere nietstein
Jaap
op
05 februari 2006 om 18:33
Dag Stein,Je noteert "R0=220V/1.35A". Dat begrijp ik niet. R0 is immers gedefinieerd bij 0 graad Celsius, terwijl de 1,35 A geldt bij 20 graden Celsius. De weerstand R(0) bij 0 graden Celsius is iets kleiner dan 220/1,35.Je kunt wel invullen 220/1,35=R(0)*(1+alfa*20) en 220/1,23=R(0)*(1+alfa*t).Je hebt dan twee vergelijkingen met de twee onbekenden R(0) en alfa.Om hieruit alfa op te lossen, kun je R(0) elimineren. Aangezien de waarde van U geen invloed zal hebben op de waarde van alfa, heb ik in mijn eerste bijdrage U en R(0) te zamen geëlimineerd via het quotiënt U/R(0).
stein
op
05 februari 2006 om 18:41
ja, dat bedoelde ik eigelijk, je kan dan uit de eerste vgl R0 afleiden en die dan invullen in de tweede om zo de temperatuur te berekenen. Ik kom dan echter ook uit op 237,.... °C waarschijnlijk staat er dus een fout in het boek ofzo.heel erge bedankt voor je uitleg