1

Kopiereg voorbehou

FISIESE WETENSKAPPE GRAAD 11

FISIKA

ELEKTRIese stroombane TEORIE & OEFENINGE

SAAMGESTEL DEUR:

G. IZQUIERDO RODRIGUEZ

2020

NOORD KAAP DEPARTEMENT VAN ONDERWYS

2

Kopiereg voorbehou

ELEKTRIESE STROOMBANE: Stroom, Ohm se wet, elektromotoriese krag, energie en drywing in 'n elektriese stroombaan.

LEERDOELWITTE:

• Definieer stroom in woorde.

Ohm’s se wet te stel in hul eie woorde.

Bepaal die verwantskap tussen stroom, potensiaalverskil en weerstand by konstante temperatuur met behulp van 'n eenvoudige stroombaan.

Noem die verskil tussen ohmiese geleiers en nie-ohmiese geleiers en gee 'n voorbeeld van elk.

Definieer drywing in woorde. In Graad 10 geleer het ons oor elektriese stroombane geleer asook het ons die drie hoeveelhede wat fundamenteel tot die hantering van elektriese stroombane is bespreek. Hierdie hoeveelhede wat nou verwant is stroom, spanning (potensiaalverskil) en weerstand. Om saam te vat: 1. Elektriese stroom, I, word gedefinieer as die tempo van vloei van ladings deur 'n

stroombaan. (𝐼 =𝑄

∆𝑡)

2. Die konvensionele rigting van die stroom i `n stroombaan is vanaf die positiewe pool van die battery (sel) om die stroombaan na die negatiewe pool van die battery (sel).

3 Eenheidslading wat beweeg tussen twee punte in 'n stroombaan. Lading beweeg deur 'n battery kry energie wat dan verlore gaan soos dit deur die stroombaan beweeg.

(𝑉 =𝑊

𝑄)

4. Weerstand, R, is 'n interne eienskap van 'n stroombaan wat die vloei van lading teen werk. Dit is die verhouding van die spanning gedoen oor 'n stuk materiaal en die stroom wat in daardie materiaal vloei. Werk moet gedoen word vir 'n lading om te beweeg deur 'n resistor.

Ohm’s se Wet Die potensiaalverskil oor 'n geleier is direk eweredig aan die stroom in die geleier by

konstante temperatuur.(𝑉 ∝ 𝐼)

R =V

I OR V = IR

OF

Die stroom in 'n geleier is direk eweredig aan die potensiaalverskil oor die geleier by konstante temperatuur. (𝐼 ∝ 𝑉) Waar:

𝑰 is die stroom deur die geleier 𝑽 is die spanning oor die geleier

𝑹 is die weerstand van die geleier.

3

Kopiereg voorbehou

In die Ohm se Wet-verhouding die eweredigheidskonstante is die weerstand van die geleier genoem en word gemeet in ohm (Ω)

Eksperiment 1: Doel: Bepaal die verhouding tussen die stroom wat deur ‘n weerstand beweeg en die

potensiaalverskil (spanning) deur die selfde weerstand. Apparaat: 4 Batterye 4 Resistors ‘n Ammeter ‘n Voltmeter Geleidings draad

Metode: Die eksperiment het twee dele.

In die eerste deel sal toegepaste spanning wissel oor die weerstand en die gevolglike stroom deur die stroombaan te meet

In die tweede deel sal ons die stroom wissel in die stroombaan en die gevolglike spanning meet oor die weerstand

Ná verkryging van beide stelle metings, sal ons 'n ondersoek loots om die verwantskap tussen die stroom en die spanning oor die weerstand te bestudeer. Deel 1 (Wissel die spanning): Stap 1: Stel die stroombaan op volgens die volgende stroombaan diagram.

Stap 2: Meet die spanning oor die weerstand met behulp van die voltmeter, en die stroom in die stroombaan met die gebruik van die ammeter. Stap 3: Voeg een meer 1,5 V battery by die stroombaan en herhaal jou metings. Stap 4: Herhaal totdat jy vier batterye in die stroombaan het. Stap 5: Noteer die resultate in die volgende tabel.

4

Kopiereg voorbehou

Hoeveelheid Batterye

Volt, V (V) Stroom, I (A)

1

2

3

4

Deel 2 (Wissel die stroom): Stap 1: Stel die stroombaan op volgens die volgende stroombaan diagram.

Stap 2: Meet die stroom en die spanning oor die enkele weerstand. Stap 3: Nou voeg nog 'n weerstand in die stroombaan meet die stroom en die spanning oor slegs die oorspronklike weerstand weer. Gaan voort om resistors by te voeg totdat jy vier het in die reeks, maar onthou om net die spanning te meet oor die oorspronklike weerstand elke keer

Stap 4: Noteer die resultate in die volgende tabel.

Hoeveelheid resistors

Volt, V (V) Stroom, I (A)

5

Kopiereg voorbehou

1

2

3

4

Moontlike antwoorde vir Tabel 1 en 2 Deel 1 (Wissel die spanning):

Hoeveelheid Batterye

Volt, V (V) Stroom, I (A)

1 1,5 0,002

2 3 0,0035

3 4,5 0,005

4 6 0,0065

As ons ‘n grafiek teken van stroom vs. spanning sal ons die volgende kry:

Ons kan sien dat die grafiek 'n reguit lyn toon wat beteken dat as die spanning (V) oor 'n metaal geleier (weerstand) verhoog die stroom (I) ook verhoog Deel 2 (Wissel van die stroom):

Hoeveelheid resistors Volt, V (V) Stroom, I (A)

1 4,5 0,004

2 2,5 0,002

3 1,5 0,001

4 1,0 0,0005

As ons 'n tabel van spanning vs. stroom teken kry ons:

0

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

0.007

0 1 2 3 4 5 6 7

I (A

)

V (V)

Stroom vs. Volt

6

Kopiereg voorbehou

Hierdie grafiek is ook 'n reguit lyn wat toon dat as die stroom (I) verhoog in 'n metaal geleier (resistor) sal die spanning ook verhoog Die resultate verkry verifieer Ohm se Wet omdat die stroom (I) deur 'n metaal geleier by konstante temperatuur, in 'n stroombaan eweredig is aan die spanning (V) oor die weerstand en die potensiaalverskil oor 'n geleier is direk eweredig aan die stroom in die geleier by konstante temperatuur. Ohmiese geleiers en nie-ohmiese geleiers Eektriese geleiersr kan ohmiese geleiers of nie-ohmiese wees

00.5

11.5

22.5

33.5

44.5

5

0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005

V (

V)

I (A)

Volt vs. Stroom

GELEIERS

Ohmiese geleiers

Het jy 'n konstante weerstand wanneer die spanning oor dit gewissel word of die

stroom deur hulle vermeerder.

'N Grafiek van stroom vs. spanning sal reguit-lyn wees

Voorbeelde:

- Resistors

- Nichroomdraad

Nie-Ohmiese geleiers

Weerstand verander as hul temperatuur verander.

Voorbeelde:

- Gloeilamp

- Diodes

- Transistors

7

Kopiereg voorbehou

Elektromotoriese krag (emk) Emk is die arbeid wat (energie oorgedra) per eenheidslading om te beweeg die lading van die negatiewe elektrode aan die positiewe elektrode in die battery. OF Die emk van 'n emk apparaat is die werk per eenheidslading wat die appaarat doen in bewegende lading van sy lae-potensiaal terminale van sy hoë-potensiaal terminale.

Energie en drywing in 'n elektriese stroombaan.

Die komponent van 'n stroombaan omskep elektriese energie van 'n battery of die hoofleiding na ander vorme van energie, soos hitte, lig, meganiese en chemiese energie. Die energie (W) wat deur 'n komponent in 'n stroombaan gebruik word, is afhanklik van die potensiaalverskil oor die komponent (V), die stroom (I) en die tyd wat die stroom vloei (∆t). Energy word gemeet in joules (J).

W = Vq OF W = VI∆t OF W = I2R∆t OF W =V2

R∆𝑡

Drywing van 'n toestel of toestel is die tempo waarteen elektriese energie omskep of getransformeer word in 'n elektriese stroombaan. OF Drywing is die tempo waarteen werk gedoen is. Ons kan dit wiskundig voorstel as:

P =W

∆t

Waar:

𝑃 is krag gemeet in Watt (W). 'n Toestel gebruik een watt van krag wanneer dit een joule energie omskep in een sekonde 1 𝑊 = 𝐽/𝑠 𝑊 is die arbeid verrig gemeet in joules (J). ∆𝑡 is die interval van tyd gemeet in (s). Hierdie uitdrukking van werk kan ook geskryf word:

W = P∆t In Graad 10 het ons geleer dat die potensiële verskil is die werk gedoen per eenheidslading.

Q

WV . As ons die formule vir herrangskik berekening van die werk:

W = VQ

8

Kopiereg voorbehou

Ons kan die vergelyking vervang om die drywing te bereken:

𝑃 =𝑊

∆𝑡=

𝑉𝑄

∆𝑡

𝑃 =𝑉𝑄

∆𝑡

In Graad 10 ons ook geleer dat stroom is die tempo van vloei van lading (Verandering per eenheid tyd):

𝐼 =𝑄

∆𝑡

Ons kan die vergelyking van drywing vervang:

𝑃 =𝑊

∆𝑡=

𝑉

1×

𝑄

∆𝑡= 𝑉𝐼

Dus, in elektriese stroombane, is drywing 'n funksie van beide spanning en stroom en ons gesels oor die drywing verkwis in 'n stroombaan element

P = VI Hierdie vergelyking gee ons die drywing omgeskakel deur enige toestel, waar I die stroom wat deur dit vloei is en V is die potensiaal verskil oor dit Ons vervang ook Ohm se Wet in die vergelyking om drywing te bereken

Ons weet dat 𝐼 =𝑉

𝑅 en so 𝑉 = 𝐼𝑅.

Nou met die vervanging van 𝐼 =𝑉

𝑅 in die formula om drywing te bereken:

𝑃 = 𝑉𝐼 =𝑉𝑉

𝑅=

𝑉2

𝑅

Ons kan drywing bereken met die gebruik van die volgende formule:

P =V2

R

Nou met die vervanging van 𝑉 = 𝐼𝑅 n die formula om drywing te bereken:

P = IRI = I2R Ons kan drywing bereken met die gebruik van die volgende formule:

P = I2R Enige van hierdie vergelykings vir drywing kan gebruik word om 'n probleem op te los, dit hang af van wat gegee is en wat gevra word Ons het die volgende vergelykings vir drywing:

P =W

∆t

P = VI P =

V2

R

P = I2R

9

Kopiereg voorbehou

FISIKA

ELEKTRIESE STROOMBANE

STROOM EMK & POTENSIAAL VERSKIL

SERIE PARALLEL Ohm se Wet Energie wat deur 'n komponent (Werk)

DRYWING

Die totale lading wat per tydseenheid deur ‘n geleier beweeg.

𝐼 =𝑄

Δ𝑡

Gemeet in amperes (A)

Werk gedoen (energie oorgedra) per eenheidslading om die lading te beweeg vanaf die negatiewe elektrode na die positiewe elektrode in die battery.

𝜀 =𝑊

𝑞

Potensiaalverskil is die werk gedoen per eenheidslading tussen twee punte in ‘n

stroombaan. 𝑉 =𝑊

𝑄

Gemeet in volts (V)

321 RRRRT

321 III

321 VVVVT

(Weerstande tree op as potensiaal-verdelers.)

321

1111

RRRRE

321 VVV

321 IIIIT

(Weerstande tree op as stroomverdelers.)

Die potensiaalverskil oor ’n geleier is direk eweredig aan die stroom in die geleier mits die temperatuur in die geleier konstant bly.

I

VR

Algemeen:

VItW

Serie:

RtIW 2

Parallel:

tR

VW

2

Totale Stroombaan:

ItW Gemeet in joules (J)

Die tempo waarteen elektriese werk gedoen is of die tempo waarteen elektriese energie oorgedra word.

𝑷 =𝑾

∆𝒕

𝑷 = 𝑽𝑰

𝑷 =𝑽𝟐

𝑹

𝑷 = 𝑰𝟐𝑹

Gemeet in watts (W)

1R2R 3R

2R

1R

3R

I

10

Kopiereg voorbehou

VOORBEELD

VRAAG 1 1. In die onderstaande stroombaandiagram is die weerstand van die battery,

geleidingsdrade en die ammeter weglaatbaar.

Die emk van die battery is 30 V. 1.1. Bereken die lesing op die ammeter.

1.2. Bereken die drywing wat deur die 15 Ω resistor verkwis word.

1.3. Hoe sal die lesing op die ammeter beïnvloed word, indien die skakelaar S, oop is? Skryf slegs NEEM TOE, NEEM AF of BLY DIESELFDE. Beskryf kortliks u antwoord.

OPLOSSING VRAAG 1 R2 en R3 is paralleL

1

𝑅23=

1

𝑅2+

1

𝑅3

1

𝑅23=

1

10+

1

10

R23= 5 Ω

S

15 Ω

30 V

10 Ω

A

10 Ω 10 Ω

R1

R2 R3

R4

A

11

Kopiereg voorbehou

R1 and R23 in serie

𝑅123 = 𝑅1 + 𝑅23 𝑅123 = 10 + 5 = 15 Ω R123 en R4 is parallel

1

𝑅123=

1

𝑅123+

1

𝑅4

1

𝑅23=

1

15+

1

15

R23= 7,5 Ω 𝐼

𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙=𝑉𝑅

𝐼𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙=

307,5

𝐼𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙=4 𝐴

𝐼𝑇 = 𝐼1 + 𝐼4 R123 = R4= 15 Ω

𝐼1 = 𝐼4

𝐼𝑇 = 2𝐼1 𝐼1 = 𝐼4 = 2 𝐴 𝐼1 = 𝐼2 + 𝐼3 𝐼2 = 𝐼3

2 = 2𝐼2 𝐼2 = 1 𝐴 𝐼𝑜 = 𝐼2 + 𝐼4 𝐼𝑜 = 1 + 2 = 3 𝐴

1.2 𝑃 = 𝐼2𝑅

𝑃 = 22 × 15 = 50 𝑊 1.3. Afneem Weerstand neem toe Die potensiële verskil bly dieselfde, Stroom is omgekeerd eweredig aan weerstand

12

Kopiereg voorbehou

VRAAG 1: MEERVOUDIGEKEUSE-VRAE Vier opsies word as moontlike antwoorde op die volgende vrae gegee. Elke vraag het slegs EEN korrekte antwoord. Kies die antwoord en skryf slegs die letter (A–D) langs die vraagnommer (1.1–1.10) in die ANTWOORDEBOEK neer, byvoorbeeld 1.11 D.

1.1 Watter EEN van die volgende grafieke stel die verhouding tussen potensiaalverskil en

stroom vir 'n ohmiese geleier korrek voor?

(2)

V

I

(B)

V

I

(A)

V

I

(C)

V

I

(D)

A)

13

Kopiereg voorbehou

1.2 Die stroombaandiagram toon twee gloeilampe met weerstand 4 ῼ en 2 ῼ

onderskeidelik wat in parallel geskakel is in die stroombaan. Die twee resistors 4

ῼ en 6 ῼ onderskeidelik is in serie geskakel.

Indien die 2 ῼ gloeilamp uitbrand , wat sal gebeur met die lesing op V1?

A Bly dieselfde (2)

B Neem af

C Neem toe

D Word zero

14

Kopiereg voorbehou

1.3 Die drie resistors in die onderstaande stroombaandiagram is identies. Die lesing op ammeter A1 is I. Wat sal die lesing op A2 wees?

A

B

C

D

I2

3

I

I2

I2

1

(2)

1.4 Beskou die drie stroombaankomponente hieronder voorgestel.

Watter EEN van die volgende opsies verteenwoordig die name van die komponente in die korrekte volgorde van links na regs, die beste?

A

B C D

Gloeilamp, resistor, sel Resistor, gloeilamp, sel Sel, gloeilamp, verstelbare resistor Sel, verstelbare resistor, gloeilamp

(2)

15

Kopiereg voorbehou

1.5 Wanneer die potensiaalverskil oor ‘n gloeilamp verdubbel sal die drywing:

A

Vier maal toeneem

(2)

B

Verdubbel

C

Onveranderd bly

D Vier maal afneem

1.6 Twee resistors met gelyke weerstand is in SERIE aan 'n battery met weglaatbare interne weerstand gekoppel. Die stroom deur die battery is I. Wanneer die twee resistors in PARALLEL aan dieselfde battery gekoppel is, is die stroom deur die battery ...

A

I

2

1.

(2)

B

I .

C

I2 .

D I4 .

16

Kopiereg voorbehou

1.7 In die stroombaandiagram hieronder getoon, is skakelaar S gesluit, en die interne weerstand van die selle is weglaatbaar klein. Hoe sal die ammeter- en voltmeterlesings verander as skakelaar S oopgemaak word?

AMMETER-LESING VOLTMETER-LESING

A Neem toe Neem toe

B Neem toe Geen verandering

C Neem af Geen verandering

D Neem af Neem af

(2)

1.8 Hoeveel energie in kWh word benodig om 'n 60 W lig vir 8 ure te laat brand? A

B C D

48 kWh 4,8 kWh 0,48 kWh 480 kWh

(2)

A

V

S

17

Kopiereg voorbehou

• •

•

•

R

S

Q

P

T

1.9 In die volgende stroombaandiagram is V1 en V2 voltmeters. Wanneer skakelaar S in the diagram gesluit word, verander die lesings op V1 en V2 respektiewelik soos volg:

LESING OP V1 LESING OP V2

A neem af neem toe

B neem toe neem toe

C bly dieselfde neem af

D neem toe neem af

(2)

1.8 Die vier resistors P, Q, R en T in die stroombaan hieronder is identies. Die sel

het 'n emk en weglaatbare interne weerstand. Die skakelaar is aanvanklik GESLUIT.

Skakelaar S word nou OOPGEMAAK. Watter EEN van die volgende

kombinasies veranderinge sal in P, R en T plaasvind?

STROOM IN P STROOM IN R STROOM IN T

A Neem af Bly dieselfde Neem af

B Neem toe Bly dieselfde Neem toe

C Neem toe Neem toe Neem toe

D Neem af Neem toe Neem af (2)

[20]

18

Kopiereg voorbehou

VRAAG 2

Die battery in die stroombaan hieronder het ‘n emk van 12 V en interne weerstand is weglaatbaar. Resistor R het ‘n onbekende weerstand. Die lesing op die ammeter is 2 A wanneer die skakelaar S OOP is.

2.1 Stel Ohm se wet in woorde (2)

2.2 Bereken die:

2.2.1 Totale weerstand. (3)

2.2.2 Voltmeterlesing. (6)

Skakelaar S word nou GESLUIT.

2.3 Hoe beinvloed hierdie verandering die:

2.3.1 Ammeterlesing? Kies van TOENEEM, AFNEEM of BLY

DIESLELFDE.

Verduidelik jou antwoord.

(4)

2.3.2 Voltmeterlesing? Kies van TOENEEM, AFNEEM of BLY

DIESLELFDE.

Verduidelik jou antwoord.

.

(4)

[19]

A

5 Ω

R1 = 4 Ω

12 V

V

R2 = 4 Ω

S

R

19

Kopiereg voorbehou

VRAAG 3

In die stroombaandiagram hieronder is die emk van die battery 12 V en die interne

weerstand is weglaatbaar. Die weerstand van resistors R1, R2 en R3 is dieselfde en

gelyk aan 6 Ω, die weerstand van R4 is 3 Ω. Skakelaar S1 is gesluit en S2 is oop. Ignoreer

die weerstand van die geleidingsdrade.

3.1 Gee Ohm se wet in woorde.

(2) 3.2 Bereken die lesing van die ammeter.

(4) 3.3 Hoe sal die lesing op die ammeter geaffekteer word indien skakelaar S2

gesluit is?

Skryf slegs neer VERMEERDER, VERMINDER of BLY DIESELFDE.

Verduidelik die antwoord.

(3) [9]

S2

R1

12 V

V

A

S1

R4

R2 R3

20

Kopiereg voorbehou

VRAAG 4

In die volgende stroombaandiagram is die interne weerstand van die battery en die weerstand van die verbindingsdrade weglaatbaar. Die emk van die battery is 12 V.

4.1 Bereken die effektiewe weerstand van die stroombaan. (4)

4.2 Wat is die lesing op ammeter ? (4)

4.3 Bereken die drywing verrig deur resistor R1? (3)

4.4 Skakelaar S is nou oop. Sal die drywing verrig deur RESISTOR 1 beïnvloed word? Skryf slegs JA of NEE. Verduidelik jou antwoord sonder om berekeninge uit te voer.

(4) [15]

21

Kopiereg voorbehou

VRAAG 5

Drie resistors, 3 Ω, 2 Ω en 4 Ω word verbind aan ‘n battery van 12 V soos getoon in die onderstaande stroombaandiagram. Die weerstand van die battery en die verbindingsdrade is weglaatbaar.

5.1 Bereken :

5.1.1 die totale weerstand van die stroombaan. (5)

5.1.2 die lesing op die ammeter. (4)

5.1.3 die potensiaalverskil oor die parallelle resistors. (4)

5.2 Hoe sal die lesing op die ammeter geaffekteer word as skakelaar S oopgemaak

word. Skryf slegs neer TOENEEM, AFNEEM of BLY DIESELFDE. Verduidelik jou antwoord.

(3)

V

A

S

3 Ω

2 Ω

4 Ω

22

Kopiereg voorbehou

5.3 Leerders ondersoek die geleidingsvermoë van twee metaal drade P en Q,

gemaak van verskillende materiale. Hulle skakel een draad op ‘n slag in ‘n stroombaan soos hieronder getoon.

Die potensiaalverskil oor die drade word in gelyke hoeveelhede verhoog en die resulterende stroom deur die drade word gemeet. Deur van die gemete waardes gebruik te maak is die volgende sketsgrafieke vir elk van die drade verkry.

5.3.1 Skryf TWEE veranderlikes wat die leerders moes beheer het (konstant gehou

het) in elk van die eksperimente.

(2) 5.3.2 Watter een (P of Q) is ‘n beter geleier? Verduidelik jou antwoord. (3)

[21]

DRAAD

V

A

Potensiaalverskil (V)

S

tro

om

(A

)

Draad Q

Draad P

23

Kopiereg voorbehou

VRAAG 6 Twee identiese resistors A en B het elkeen ‘n weerstand van 2 Ω,’n 12 V battery met ‘n

weglaatbare interne weerstand ‘n onbekende resistor Rx en ‘n ammeter is gekoppel

soos aangedui in die diagram. Die ammeter lesing is 2 A.

6.1 Skryf Ohm se wet neer. (2)

6.2 Bereken:

6.2.1 Die totale weerstand van die stroombaan. (3)

6.2.2 Die weerstand van die onbekende resistor Rx (4)

6.2.3 Die sterkte van die stroom wat deur die resistors A en B vloei. (3)

6.3 Bereken die drywing in die onbekende resistor Rx. (3)

6.4 Hoe sal die ammeterlesing beïvloed word indien skakelaar S oopgemaak

word? Skryf slegs VERHOOG, VERLAAG of BLY DIESELFDE neer.

Verduidelik jou antwoord.

(3)

[18]

Rx

B A

12 V

A

S

24

Kopiereg voorbehou

VRAAG 7 Die stroomdiagram toon ‘n 12 V battery wat aan ‘n ammeter, drie resistors (weerstande) en ‘n voltmeter verbind is, soos aangetoon in die diagram. Die battery het geen interne weerstand.

7.1 Bereken die effektiewe weerstand van die parallelle resistors. (3)

7.2 Die lesing op die ammeter is 2 A. Wat is die lesing op die voltmeter? (3)

7.3 Bereken die grootte van die stroom deur die 4-resistor. (3)

7.4 Hoeveel energie word in die 12 Ω-resistor in 1 minuut omgeskakel? (3)

[12]

25

Kopiereg voorbehou

VRAAG 8 Leerders voer 'n ondersoek uit om Ohm se wet te verifieer. Hulle meet die stroom deur 'n geleidingsdraad vir verskillende potensiaalverskille oor die endpunte van die draad. Die resultate verkry word in die grafiek hieronder getoon.

8.1 Watter een van die afmetings is die afhanklike veranderlike? (2)

8.2 Die grafiek wyk af vanaf Ohm se wet by 'n sekere punt.

8.2.1 Skryf die koördinate van die punt op die grafiek van waar Ohm se wet

nie meer gehoorsaam word nie.

(2) 8.2.2 Gee 'n moontlike rede vir die afwyking vanaf Ohm se wet soos aangedui

in die grafiek. Aanvaar dat alle afmeting korrek is.

(2) 8.3 Bereken die gradiënt van die grafiek vir die gedeelte waar Ohm se wet

gehoorsaam word. Gebruik hierdie inligting om die weerstand van die geleidingsdraad te bereken.

(4) [10]

potensiële verskil (V)

Str

oom

(A

)

26

Kopiereg voorbehou

VRAAG 9

‘n Graad 12 leerder, ondersoek die verwantskap tussen potensiaalverskil en stroomsterkte deur ‘n resistor met onbekende weerstand te gebruik. Hy stel die stroombaan op soos in die diagram getoon. Thabo verander telkens die stroomsterkte in die stroombaan deur middel van ‘n reostaat. Die ammeterlesings word geneem terwyl die voltmeter ontkoppel is. Hy meet dan die potensiaalverskil oor die onbekende resistor vir elke stroomlesing I. Hy stel dan die volgende tabel op:

9.1. Skryf ‘n ondersoekende vraag vir hierdie ondersoek neer. (2)

9.2. Wat kon Thabo se hipotese vir hierdie ondersoek wees? (2)

9.3. Skryf die:

9.3.1 afhanklike veranderlike

9.3.2 onafhanklike veranderlike. 2)

9.4. Plot sy eksperimentele data op ‘n grafiek. (4)

9.5. Bereken die gradient van die grafiek. (3)

9.6. Watter fisiese hoeveelheid word deur die gradient voorgestel? (1)

9.7. Skryf ‘n gevolgtrekking vir hierdie eksperiment neer. (2)

[16]

Eksperiment -nommer

Stroomsterkte (A)

Potensiaal-verskil

(V)

1 0,02 6

2 0,04 12

3 0,06 18

4 0,08 24