Vwo 4 Hoofdstuk 5 Uitwerkingen
5.1 Elektrische stroom en spanning
Opgave 1
a In vaste stoffen kunnen alleen (negatief geladen) elektronen zich verplaatsen.
Doordat de lading van Riemer positief is, is hij dus elektronen kwijtgeraakt.
b Het aantal elektronen bereken je met de lading en de lading van het elektron.
De lading van een elektron is 1,602·10−19 C.
3,7 10−10
Het aantal elektronen dat Riemer is kwijtgeraakt, is = 2,30 109 .
1,602 10 −19
Afgerond: 2,3·109.
c De richting van de elektrische stroom leg je uit met de beschrijving van de elektrische stroom.
De richting van de elektrische stroom is gelijk aan de richting waarin positieve lading zich
verplaatst.
Tijdens de ontlading bewegen negatief geladen elektronen van de deurkruk naar Riemer.
Dus de andere kant op is de richting van de elektrische stroom: van Riemer naar de deurkruk.
d De stroomsterkte bereken je met de formule voor de stroomsterkte.
Q
I=
t
Q = 3,7·10−10 C
t = 12 ns = 12·10−9 s
3,7 10−10
I=
12 10−9
I = 0,0308 A
Afgerond: I = 0,031 A.
Opgave 2
a De lading bereken je met de formule voor spanning.
ΔE
U=
Q
U = 230 V
ΔE = 2,16∙105 J per uur
2,16 105
230 =
Q
Q = 939 C per uur
b De stroomsterkte bereken je met de formule voor de stroomsterkte.
Q
I= met Q = 939 C en t = 1 uur = 3600 s
t
939
I=
3600
I = 0,2608 A
Afgerond: 0,261 A.
c De laatste zin boven vraag a moet je in je leerboek doorstrepen.
De afstand die de vrije elektronen gemiddeld in een uur afleggen bereken je met de lading die
in een uur wordt verplaatst en de lading van de vrije elektronen in 1 m koperdraad.
De lading in 1 m koperdraad volgt uit het aantal koperatomen in 1 m koperdraad.
In 1 m koperdraad bevinden zich 2,0∙1022 koperatomen met ieder een vrij elektron. Dus in 1 m
koperdraad bevinden zich 2,0∙1022 vrije elektronen.
De lading hiervan is Q = 2,0∙1022 × 1,602∙10−19 = 3,20∙103 C.
© ThiemeMeulenhoff bv – versie 1.0 – vanaf examen mei 2025 Pagina 1 van 35
,Vwo 4 Hoofdstuk 5 Uitwerkingen
Als alle vrije elektronen 1 m opschuiven, verplaatst zich dus 3,20∙103 C door de
dwarsdoorsnede van de koperdraad.
In 1 uur verplaatst zich maar 939 C. (zie vraag a)
939
De verplaatsing van deze lading is daardoor = 2,930 10−1 m .
3,20 103
Afgerond: 0,293 m.
Opgave 3
a De stroomsterkte bereken je met de formule voor de stroomsterkte.
De lading bereken je met de formule voor de spanning.
ΔE
U=
Q
U = 1,5 V
ΔE = 0,20 mJ per seconde = 0,20∙10−3 J per seconde
0,20 10−3
1,5 =
Q
Q = 1,333∙10−4 C per seconde
Lading per seconde is de stroomsterkte: I = 1,333∙10−4 A.
Afgerond: 1,3∙10−4 A.
b De tijd bereken je met de stroomsterkte en de capaciteit.
Uit de voorbeelden volgt dat de capaciteit het product is van de stroomsterkte en de tijd.
De stroomsterkte is daarin uitgedrukt in mA en de tijd in uur.
I = 1,3∙10−4 A = 0,13 mA
2400 = 0,13 × t
t = 1,84∙104 h
Afgerond: t = 1,8∙104 h.
Opgave 4
De stroomsterkte bereken je met de formule voor de stroomsterkte.
De lading bereken je met de formule voor de spanning.
ΔE
U=
Q
U = 43,2 V
ΔE = 3,6 MJ = 3,6·106 J
3,6 106
43,2 =
Q
Q = 8,33·104 C
Q
I=
t
Q = 8,33·104 C
Δt = 30 min = 30 × 60 = 1800 s
8,33 103
I=
1800
I = 46,29 A
Afgerond: I = 46 A.
© ThiemeMeulenhoff bv – versie 1.0 – vanaf examen mei 2025 Pagina 2 van 35
,Vwo 4 Hoofdstuk 5 Uitwerkingen
Opgave 5
a Het aantal chroomatomen bereken je met de massa van de chroomatomen en de massa van
één chroomatoom.
1,2 10 −3
Het aantal atomen is gelijk aan = 1,39 1022 .
8,6 10−26
Er zijn afgerond 1,4·1022 atomen neergeslagen.
b De stroomsterkte bereken je met de formule voor de stroomsterkte.
De lading bereken je met het aantal elektronen dat is opgenomen en de lading van een
elektron.
Het aantal elektronen dat is opgenomen bereken je met het aantal atomen dat is
neergeslagen en het aantal elektronen dat nodig is om Cr3+ om te zetten in Cr.
Er zijn 1,4·1022 atomen neergeslagen en daarvoor zijn 1,4·1022 ionen Cr3+ nodig.
Om een ion Cr3+ om te zetten in een atoom Cr zijn drie elektronen nodig.
Er zijn 3 × 1,4·1022 = 4,2∙1022 elektronen nodig.
De lading van een elektron is 1,602·10−19 C.
De totale lading is dan 4,2·1022 × 1,602·10−19 = 6,728·103 C.
Q
I=
t
Q = 6,728·103 C
Δt = 1,5 h = 1,5 × 3600 = 5400 s
6,728 103
I=
5400
I = 1,245 A
Afgerond: I = 1,2 A.
Opgave 6
De verbindingsdraden teken je door de volgende opdrachten uit te voeren:
− Welke meter staat in serie met het lampje?
− Teken eerst een stroomkring met deze meter, de spanningsbron en het lampje.
Let bij het aansluiten op plus en min.
− Teken de andere meter parallel aan het lampje.
Let ook nu bij het aansluiten op plus en min.
De + pool van de spanningsbron is (eventueel via de lamp) verbonden met de + pool van een
apparaat.
De stroommeter staat in serie met de lamp.
De spanningsmeter staat parallel aan de lamp
Zie figuur 5.1 voor twee mogelijke schakelingen.
© ThiemeMeulenhoff bv – versie 1.0 – vanaf examen mei 2025 Pagina 3 van 35
, Vwo 4 Hoofdstuk 5 Uitwerkingen
Figuur 5.1
Opgave 7
a De gemiddelde stroomsterkte bepaal je met
de oppervlakte onder de grafiek.
Zie figuur 5.2.
De oppervlakte onder de rode lijn is tussen
t = 0,4 s en t = 9,6 s gelijk aan de oppervlakte
onder de grafiek.
De rode lijn hoort bij Igem = 12,4 A.
Figuur 5.2
b De gemiddelde spanning bereken je met de formule voor de spanning.
De lading volgt uit de oppervlakte onder (I,t)-grafiek.
De oppervlakte onder de rode lijn is gelijk aan:
Q = 12,4 × (9,6∙10−3 − 0,4∙10−3)
Q = 0,114 C
ΔE
Ugem =
Q
ΔE = 0,13 kJ = 0,13·103 J
0,13 103
Ugem =
0,114
Ugem = 1,139·103 V
Afgerond: Ugem = 1,1·103 V.
© ThiemeMeulenhoff bv – versie 1.0 – vanaf examen mei 2025 Pagina 4 van 35
5.1 Elektrische stroom en spanning
Opgave 1
a In vaste stoffen kunnen alleen (negatief geladen) elektronen zich verplaatsen.
Doordat de lading van Riemer positief is, is hij dus elektronen kwijtgeraakt.
b Het aantal elektronen bereken je met de lading en de lading van het elektron.
De lading van een elektron is 1,602·10−19 C.
3,7 10−10
Het aantal elektronen dat Riemer is kwijtgeraakt, is = 2,30 109 .
1,602 10 −19
Afgerond: 2,3·109.
c De richting van de elektrische stroom leg je uit met de beschrijving van de elektrische stroom.
De richting van de elektrische stroom is gelijk aan de richting waarin positieve lading zich
verplaatst.
Tijdens de ontlading bewegen negatief geladen elektronen van de deurkruk naar Riemer.
Dus de andere kant op is de richting van de elektrische stroom: van Riemer naar de deurkruk.
d De stroomsterkte bereken je met de formule voor de stroomsterkte.
Q
I=
t
Q = 3,7·10−10 C
t = 12 ns = 12·10−9 s
3,7 10−10
I=
12 10−9
I = 0,0308 A
Afgerond: I = 0,031 A.
Opgave 2
a De lading bereken je met de formule voor spanning.
ΔE
U=
Q
U = 230 V
ΔE = 2,16∙105 J per uur
2,16 105
230 =
Q
Q = 939 C per uur
b De stroomsterkte bereken je met de formule voor de stroomsterkte.
Q
I= met Q = 939 C en t = 1 uur = 3600 s
t
939
I=
3600
I = 0,2608 A
Afgerond: 0,261 A.
c De laatste zin boven vraag a moet je in je leerboek doorstrepen.
De afstand die de vrije elektronen gemiddeld in een uur afleggen bereken je met de lading die
in een uur wordt verplaatst en de lading van de vrije elektronen in 1 m koperdraad.
De lading in 1 m koperdraad volgt uit het aantal koperatomen in 1 m koperdraad.
In 1 m koperdraad bevinden zich 2,0∙1022 koperatomen met ieder een vrij elektron. Dus in 1 m
koperdraad bevinden zich 2,0∙1022 vrije elektronen.
De lading hiervan is Q = 2,0∙1022 × 1,602∙10−19 = 3,20∙103 C.
© ThiemeMeulenhoff bv – versie 1.0 – vanaf examen mei 2025 Pagina 1 van 35
,Vwo 4 Hoofdstuk 5 Uitwerkingen
Als alle vrije elektronen 1 m opschuiven, verplaatst zich dus 3,20∙103 C door de
dwarsdoorsnede van de koperdraad.
In 1 uur verplaatst zich maar 939 C. (zie vraag a)
939
De verplaatsing van deze lading is daardoor = 2,930 10−1 m .
3,20 103
Afgerond: 0,293 m.
Opgave 3
a De stroomsterkte bereken je met de formule voor de stroomsterkte.
De lading bereken je met de formule voor de spanning.
ΔE
U=
Q
U = 1,5 V
ΔE = 0,20 mJ per seconde = 0,20∙10−3 J per seconde
0,20 10−3
1,5 =
Q
Q = 1,333∙10−4 C per seconde
Lading per seconde is de stroomsterkte: I = 1,333∙10−4 A.
Afgerond: 1,3∙10−4 A.
b De tijd bereken je met de stroomsterkte en de capaciteit.
Uit de voorbeelden volgt dat de capaciteit het product is van de stroomsterkte en de tijd.
De stroomsterkte is daarin uitgedrukt in mA en de tijd in uur.
I = 1,3∙10−4 A = 0,13 mA
2400 = 0,13 × t
t = 1,84∙104 h
Afgerond: t = 1,8∙104 h.
Opgave 4
De stroomsterkte bereken je met de formule voor de stroomsterkte.
De lading bereken je met de formule voor de spanning.
ΔE
U=
Q
U = 43,2 V
ΔE = 3,6 MJ = 3,6·106 J
3,6 106
43,2 =
Q
Q = 8,33·104 C
Q
I=
t
Q = 8,33·104 C
Δt = 30 min = 30 × 60 = 1800 s
8,33 103
I=
1800
I = 46,29 A
Afgerond: I = 46 A.
© ThiemeMeulenhoff bv – versie 1.0 – vanaf examen mei 2025 Pagina 2 van 35
,Vwo 4 Hoofdstuk 5 Uitwerkingen
Opgave 5
a Het aantal chroomatomen bereken je met de massa van de chroomatomen en de massa van
één chroomatoom.
1,2 10 −3
Het aantal atomen is gelijk aan = 1,39 1022 .
8,6 10−26
Er zijn afgerond 1,4·1022 atomen neergeslagen.
b De stroomsterkte bereken je met de formule voor de stroomsterkte.
De lading bereken je met het aantal elektronen dat is opgenomen en de lading van een
elektron.
Het aantal elektronen dat is opgenomen bereken je met het aantal atomen dat is
neergeslagen en het aantal elektronen dat nodig is om Cr3+ om te zetten in Cr.
Er zijn 1,4·1022 atomen neergeslagen en daarvoor zijn 1,4·1022 ionen Cr3+ nodig.
Om een ion Cr3+ om te zetten in een atoom Cr zijn drie elektronen nodig.
Er zijn 3 × 1,4·1022 = 4,2∙1022 elektronen nodig.
De lading van een elektron is 1,602·10−19 C.
De totale lading is dan 4,2·1022 × 1,602·10−19 = 6,728·103 C.
Q
I=
t
Q = 6,728·103 C
Δt = 1,5 h = 1,5 × 3600 = 5400 s
6,728 103
I=
5400
I = 1,245 A
Afgerond: I = 1,2 A.
Opgave 6
De verbindingsdraden teken je door de volgende opdrachten uit te voeren:
− Welke meter staat in serie met het lampje?
− Teken eerst een stroomkring met deze meter, de spanningsbron en het lampje.
Let bij het aansluiten op plus en min.
− Teken de andere meter parallel aan het lampje.
Let ook nu bij het aansluiten op plus en min.
De + pool van de spanningsbron is (eventueel via de lamp) verbonden met de + pool van een
apparaat.
De stroommeter staat in serie met de lamp.
De spanningsmeter staat parallel aan de lamp
Zie figuur 5.1 voor twee mogelijke schakelingen.
© ThiemeMeulenhoff bv – versie 1.0 – vanaf examen mei 2025 Pagina 3 van 35
, Vwo 4 Hoofdstuk 5 Uitwerkingen
Figuur 5.1
Opgave 7
a De gemiddelde stroomsterkte bepaal je met
de oppervlakte onder de grafiek.
Zie figuur 5.2.
De oppervlakte onder de rode lijn is tussen
t = 0,4 s en t = 9,6 s gelijk aan de oppervlakte
onder de grafiek.
De rode lijn hoort bij Igem = 12,4 A.
Figuur 5.2
b De gemiddelde spanning bereken je met de formule voor de spanning.
De lading volgt uit de oppervlakte onder (I,t)-grafiek.
De oppervlakte onder de rode lijn is gelijk aan:
Q = 12,4 × (9,6∙10−3 − 0,4∙10−3)
Q = 0,114 C
ΔE
Ugem =
Q
ΔE = 0,13 kJ = 0,13·103 J
0,13 103
Ugem =
0,114
Ugem = 1,139·103 V
Afgerond: Ugem = 1,1·103 V.
© ThiemeMeulenhoff bv – versie 1.0 – vanaf examen mei 2025 Pagina 4 van 35
