10. Energieverbruik

10. Energieverbruik
1 / 42
next
Slide 1: Slide
NatuurkundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 3

This lesson contains 42 slides, with interactive quizzes and text slides.

time-iconLesson duration is: 50 min

Items in this lesson

10. Energieverbruik

Slide 1 - Slide

Vermogen - herhaling
Vermogen (P) geeft aan wat het energieverbruik van een apparaat is in 1 seconde.
Vermogen meet je in Watt (W) of in joule per seconde (J/s).

  • Vermogen (P) meet je in Watt (W)   
  • 1 W = 1 J/s

Slide 2 - Slide

Elektrisch vermogen berekenen - herhaling
1
2
P = U I
I = P/U
U = P/I

Slide 3 - Slide

Vermogen en energie
Vermogen: de energie die een apparaat verbruikt in 1 seconde.

Stel een lampje heeft een vermogen van 15 W, dat houdt in dat dit 
lampje iedere seconde 15 Joule (Ws) aan energie verbruikt.

Hoe kun je berekenen hoeveel energie deze lamp in 10 seconden heeft gebruikt?
Welke formule geldt er dan denk je voor P (vermogen), E (energie) en t (tijd?)

Slide 4 - Slide

Hoeveel energie (E) verbruikt een lampje met een vermogen (P) van 15 W in een tijd (t) van 10 s?

Slide 5 - Open question


Welke formule geldt er dus tussen E, P en t?

Slide 6 - Open question

Vermogen en energie
Stel een lampje heeft een vermogen van 15W, dat houdt in dat dit lampje iedere seconde 15 Joule (Ws) aan energie verbruikt.

Hoe kun je berekenen hoeveel energie deze lamp in 10 seconden heeft gebruikt? 

Als je elke seconde 15 J verbruikt (P = 15 W),
dan zal je in 10 seconde 10 x 15 = 150 J energie verbruiken.

150 = 15 x 10 →  Energie = vermogen x tijd → E = P x t.

De formule is dus E = P x t.

Slide 7 - Slide

Waarom kan men niet het totale energieverbruik van een apparaat op een apparaat vermelden?

Slide 8 - Open question

Elektrische energie thuis
KWh-meter (energiemeter)
Digitale kWh-meter (energiemeter)
Alle apparaten in huis met een stekker gebruiken elektrische energie. Voor deze energie moet worden betaald aan de energieleverancier. Energiebedrijven verkopen hun energie uitgedrukt in kilo-watt-uur (kWh). 

Om te weten hoeveel je moet betalen wordt netjes bijgehouden hoeveel elektrische energie gebruikt wordt
.
Ieder huishouden heeft daarvoor een energiemeter (kWh-meter) in de meterkast zitten. 

Wanneer een apparaat een groot vermogen heeft dan gebruikt dit apparaat veel energie in 1 seconde.
De kWh-meter draait sneller wanneer je een apparaat aanzet met een hoog vermogen.
Ook wanneer je meerdere apparaten tegelijk aanzet gaat de schijf in de energiemeter sneller draaien. 
De meeste moderne meters zijn tegenwoordig  digitaal en vaak ook 'slim'. Dit laatste houdt in dat de meterstanden van afstand kunnen worden uitgelezen. 

Slide 9 - Slide

Energie, vermogen en tijd.
E = P t
P = E/t
t = E/P

Slide 10 - Slide

Waarom denk je dat we in de formule E = P x t het vermogen invullen in kW en niet in W en de tijd in uur (h) en niet in seconde?

Slide 11 - Open question

Eenheid van energie
Je hebt geleerd dat de eenheid van energie Joule (J) is.
Energiebedrijven rekenen echter met de eenheid kilo-watt-uur (kWh).
Dit is omdat het hier om hele grote hoeveelheden energie gaat, die in Joule uitgedrukt onwerkbaar zouden worden.

Het ligt dus helemaal aan de situatie of je werkt met J of kWh.
Zorg er goed voor dat je eenheden van E, P en t met elkaar kloppen zoals in de tabel.
E
P
t
J
W (J/s) 
s
kWh
kW
h

Slide 12 - Slide

Stel je wilt een ovenschotel maken. Deze moet 30 minuten in de oven.
Het vermogen van de oven is 2000W. Hoeveel energie wordt er in J verbruikt?
Maak de opdracht volgens het stappenplan in je schrift. 

Rekenvoorbeeld energie in Joule
0. E = ? J
1. E = P t
2. P = ... W
   t = ... minuten = .... s
3. E = ... x ...
4. E = ... J
J = Ws
De eenheid Joule is gelijk aan Watt x seconde (want E = P x t), en dit kan dus ook als eenheid worden gebruikt. 1 J = 1 Ws.
Gevraagd: 
Formule:
Gegevens:

Berekening:
Resultaat:




Slide 13 - Slide

Stel je wilt een ovenschotel maken. Deze moet 30 minuten in de oven. Het vermogen van de oven is 2000W. Hoeveel energie wordt er in kWh verbruikt?
Maak de opdracht volgens het stappenplan in je schrift.  

Rekenvoorbeeld energie in kWh
0. E = ? kWh
1. E = P t
2. P = ... W = ... kW
   t = ... minuten = .... h
3. E = ... x ...
4. E = .... kWh
Gevraagd: 
Formule:
Gegevens:

Berekening:
Resultaat:




Slide 14 - Slide

Lever je 2 gemaakte opdrachten van de rekenvoorbeelden hiervoor in.

Slide 15 - Open question

Energieverbruik - kosten
Je betaalt via een energiebedrijf voor je gebruikte energie.
Je vindt HIER de actuele kWh prijs.

Slide 16 - Slide

Stel: jullie familie gebruikt thuis per maand 130 kWh energie.
Hoeveel euro kost dat dan?

Slide 17 - Open question

Omzetten van energie

Slide 18 - Slide

Met welk apparaat zet je...
1. Beweging om in elektrische energie?
2. Licht om elektrische energie?
3. Warmte om in elektrische energie?

Slide 19 - Open question

Let op, de prijs van 1 kWh is in de voorbeelden / opgaven niet persé de actuele energieprijs.

Je HOEFT de voorbeelden niet zelf te maken, mag wel :-).

Slide 21 - Slide

Voorbeeld 1

Slide 22 - Slide

Uitwerking voorbeeld 1
1

Slide 23 - Slide

Voorbeeld 2

Slide 24 - Slide

Uitwerking voorbeeld 2
1

Slide 25 - Slide

Voorbeeld 3

Slide 26 - Slide

Uitwerking voorbeeld 3
1

Slide 27 - Slide

Voorbeeld 4

Slide 28 - Slide

Uitwerking voorbeeld 4
1

Slide 29 - Slide

Je kunt hier je gemaakte voorbeelden inleveren.

Slide 30 - Open question

Lever hier een foto van je aantekeningen / samenvatting van deze LessonUp in.

Slide 31 - Open question

Geef hieronder zo duidelijk mogelijk aan wat je nog niet goed snapt van deze les en / of waar je nog vragen over hebt.
Heb je nog tips of suggesties voor deze les?

Slide 32 - Open question

Verwerkingsopgaven 10. Energieverbruik

Gebruik bij rekenvragen altijd het stappenplan.
Rond je EINDantwoord af op 1 decimaal (tenzij anders vermeld).
Uitwerkingen  (getallenantwoorden na de opgaven)

Slide 33 - Slide


10.1
Een verwarmingselement zet in 15 minuten 0,4 kWh elektrische energie om in warmte.
Bereken het vermogen van dat element in Watt. 
 
10.2
Barry speelt dagelijks op zijn elektrische gitaar met een gemiddeld vermogen van 100 W.  
Hij beweert dat de kosten van het elektriciteitsgebruik € 0,30 per week zijn. 
Bereken hoeveel uur hij per dag speelt als 1 kWh elektrische energie € 0,20 kost. 

10.3 
Op de kWh-meter in de meterkast leest Donna, dat de draaischijf 400 omwentelingen per één kWh maakt.  
Als ze haar magnetron 12 minuten aanzet, draait de schijf van de kWh-meter precies 56 rondjes. 
a. Hoeveel kWh wordt er verbruikt als de draaischijf één rondje zou draaien?
b. Bereken elektrische energie de magnetron gebruikt heeft. 
c. Bereken hiermee het vermogen van Donna’s magnetron in W.
Let op!
Zorg er altijd voor dat de eenheden van E, P en t met elkaar 'kloppen'!
Hint 10.2
Bereken eerst met de prijs per kWh en de gemaakte kosten hoeveel energie er is verbruikt, doe dit eventueel met een verhoudingstabel.
Let op dat er per week en per dag gerekend wordt.
Vergeet niet je vermogen naar kW om te rekenen.

Slide 34 - Slide

Getallenantwoorden

10.1 
P = 1600 W

10.2
t = 2,1 h

10.3
a. 0,0025 kWh
b. E = 0,14 kWh
c. P = 700 W

 

 



Slide 35 - Slide

Je kunt hier je gemaakte verwerkingsopgaven van 10.1 t/m 10.3 inleveren.

Slide 36 - Open question

10.4 
Een kerstboomverlichting bestaat uit een aantal lampjes (5,75 V; 1,5 W) die in serie zijn aangesloten op een netspanning van 230 V. 
a. Bereken hoeveel lampjes deze kerstverlichting bevat. Denk aan de regels van een serieschakeling.

De kerstverlichting blijft gedurende de hele kerstvakantie (14 dagen en nachten) branden. 
b. Bereken de elektriciteitskosten als 1 kWh elektrische energie € 0,20 kost. 

10.5
Tijdens het ontbijt vraagt Vince zich af, wat zijn croissantje hem inclusief het opwarmen kost.  
De voorgebakken croissantjes kosten € 0,60 per pakje van 4 stuks. Als hij zijn croissantje opwarmt, staat de hete luchtoven (1000 W) 6 minuten aan terwijl de kWh-prijs € 0,20 is. 
Bereken wat het croissantje hem inclusief het opwarmen kost. 

10.6 
De walkman van Koen heeft een vermogen van 0,3 W.  
Het apparaat speelt 8 uur op 2 batterijtjes van € 1,20 per stuk. Daarna zijn de batterijen leeg. 
a. Bereken hoeveel kWh elektrische energie de batterijen dan hebben geleverd. 
b. Bereken de prijs per kWh van de energie uit deze batterijen.
c. Hoeveel zou Koen betalen, als hij deze energie uit het stopcontact (kWh-prijs € 0,20) zou halen? 
Hint 10.4b
Bereken eerst het totale vermogen van alle lampjes samen. 
Bereken vervolgens hoeveel elektrische energie in kWh er is verbruikt. Daarmee kan je de gemaakte kosten berekenen.

Slide 37 - Slide

Getallenantwoorden

10.4 
a. 40 lampjes, 
b. € 4,03

10.5 
€ 0,17

10.6 
a. E = 0,0024 kWh 
b. € 1000,-
c. € 0,00048
 




Slide 38 - Slide

Je kunt hier je gemaakte verwerkingsopgaven van 10.4 t/m 10.6 inleveren.

Slide 39 - Open question

Hieronder kun je je vragen en/of opmerkingen over de opgaven van deze LU kwijt.

Slide 40 - Open question

a. Heb je alles van deze les begrepen?
b. Zijn er onderdelen van deze les die je nog niet zo
goed begrijpt of waar je meer uitleg voor nodig hebt?
c. Heb je nog tips of suggesties voor deze les?

Slide 41 - Open question

Opdrachtenboek
VWO
Opdrachtenboek H3 maken + nakijken:
opdracht 48 t/m 50 + 52, 53 (blz 62, 63)

HAVO
Opdrachtenboek H3 maken + nakijken: 
opdracht 44 t/m 48 (blz 58 ,59)

Slide 42 - Slide