Je bent op vrijdag avond naar de voetbaltraining geweest en fietst in het donker terug naar huis met je teamgenoten. Dan worden jullie plotseling aangehouden door de politie. Drie van jullie groepje hebben een kapot achterlicht. Gelukkig brand jullie voorlamp nog wel. Jullie schrikken er allemaal even van maar dan zegt de agent: ‘Ik wil met jullie een afspraak maken’. Daar willen jullie graag gebruik van maken zodat jullie geen boete krijgen.
Jullie maken de volgende afspraak met de agent: Jullie krijgen een waarschuwing (en dus geen boete van €20) als jullie de volgende dag naar het politiebureau komen met achterlichten die gemaakt zijn.
Jullie hebben alle drie een fiets met een dynamo, waardoor jullie voor- en achterlicht normaal gesproken zouden moeten branden’.
a) Leg uit waarom je weet dat de lampjes in je fiets parallel geschakeld zijn.
Op zaterdag gaan jullie met z’n drieën aan de slag om de lampjes te maken. Jullie zijn er al snel achter dat je lampje stuk is. Je vervangt je lampje door een nieuwe waarop staat 3V – 3 W. Nu gaat jouw lampje weer stuk, wanneer je begint te trappen. Je pakt de multimeter van je vader erbij en sluit deze aan op de draadjes die van de dynamo naar je achterlicht gaan (waardoor deze stroomkring gesloten is). Je stapt op je fiets en begint zo hard te trappen als je kunt. Daarbij meet je een stroomsterkte van 500mA.
b) Leg uit hoe je de stroommeter hebt aangesloten.
c) Je probeert ook de spanning door de meter in serie aan te sluiten te meten. Hoe groot zal de waarde zijn die de voltmeter meet?
e) Hoe groot is de weerstand van het achter-lampje als je er vanuit gaat dat de draden geen weerstand hebben?
Dan zegt een van je teamgenootjes: ‘Misschien kunnen we in de deelstroom van het achter-lampje beter een extra weerstand bouwen waardoor het 5 V lampje niet meer stukgaat?’ (je mag er bij deze vraag vanuit gaan dat de stroomsterkte niet veranderd)
f) Leg uit waarom je weet dat de waarde die je voor de weerstand zou berekenen in de praktijk niet waar zal zijn (als je ervan uitgaat dat de gemeten waarde voor de stroom en de waarde op de dynamo wel kloppen). Leg daarbij ook uit of je verwacht dat de berekende waarde die je zou berekenen als weerstand te hoog of te laag zal zijn.
Zo nu kun je naar het politiebureau om je achterlicht daar te laten controleren en er met een waarschuwing vanaf te komen.