H1.1/1.2 Elektriciteit

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

H1.2 Elektriciteit

VWO 1.1 Elektrische energie opwekken
Havo 1.2 Vermogen en energie

Lesplanning

• Herhalingsopdracht transformator
• Uitleg en aantekeningen
• Aan de slag

Herhalingsopdracht

Er zit een transformator in je telefoonoplader. 

Jou telefoon werkt op 12V.  De primaire spoel heeft 250 windingen. 

Bereken de aantal windingen op de secondaire spoel

Herhalingsopdracht

Jou telefoon werkt op 12V. De primaire spoel heeft 250 windingen.

Bereken de aantal windingen op de secondaire spoel

Up = 230 V

Us= 12V.  

Np =250 windingen. 

Ns = ?

(230/12) = (250/ Ns)

Ns = (250 x 12)/ 230

Ns = 13 windingen

1.2 Vermogen en energie (herhaling VWO)

Elektrisch vermogen

• vermogen = hoeveel elektrische energie een apparaat per seconde verbruikt.
• Een wasmachine verbruikt tussen de 2500 en de 3000 W

1.2 Vermogen en energie (herhaling VWO)

Elektrisch vermogen

• Het vermogen (P) is afhankelijk van twee factoren.

    1 = spanning (U) (in Volt)

    2 = stroomsterkte (I) (in Ampere)

• Berekenen vermogen: P = U x I

• Het vermogen wordt gemeten in W (watt) of in kW (kiloWatt)

Vermogen

Vermogen = Spanning x Stroomsterkte

P = U x I

        

P

U

I

Watt of kiloWatt

Volt

Ampère

W of kW

V

A

Vermogen

Spanning

Stroomsterkte 

1.2 Vermogen en energie

Tijdens het starten van een auto levert de accu van 12 V een stroom van 50 A.

Bereken het vermogen.

• P = U x I = 12 x 50 = 600 W

1.2 Vermogen en energie

Energieverbruik

• Het energieverbruik (E) is afhankelijk van twee factoren:
  

     1 = vermogen (P) (in watt of Joule per seconde)

     2 = tijd (t) (in seconde)

• Berekenen energieverbruik:

      E = P x t

• Het energieverbruik wordt gemeten in J (Joule)

Energie

Energie = Vermogen x Tijd

E = P x t

        

E

P

t

Joule of kiloWattuur

Watt of kiloWatt

Seconde of uur

J of kWh

W of kW

s of h

Energie

Vermogen

Tijd
 

1.2 Vermogen en energie

Een automobilist heeft zijn lampen aangelaten. Hun gezamenlijk vermogen is 50 W.

Het blijkt dat na 3 uur de lampen duidelijk zwakker gaan branden.

Bereken het energieverbruik.

• t = 3 h = 10.800 s
• E = P x t = 50 x 10.800 
•     = 540.000 J

1.2 Vermogen en energie

Een automobilist heeft zijn lampen aangelaten. Hun gezamenlijk vermogen is 50 W.

Het blijkt dat na 3 uur de lampen duidelijk zwakker gaan branden.

Bereken het energieverbruik.

• P = 50 W = 0,050 kW
• E = P x t = 0,050 x 3 = 0,15 kWh

1.2 Vermogen en energie

Energieverbruik

• De Joule is de officiele eenheid voor energie, maar op de energienota en op de energiemeter staat wat anders, namelijk kWh (kilowattuur)

• Berekenen energieverbruik in kWh:

      E = P x t

      P = kW (kilowatt) en t = h (uren)

• 1 kWh = 3.600.000 J (= 3,6 MJ)

eenheden voor energie 

Er zijn twee eenheden voor energie: 

• Joule (J)
• Kilowattuur (kWh) <-  voor elektrische energie

Energie

E = P x t

        

Energie in Joule? Dan:

-vermogen in Watt

-tijd in seconde

Energie in kiloWattuur? Dan:

-vermogen in kiloWatt

-tijd in uur

VWO aan de slag

Lees zelf de paragraaf goed door: 

Maak H1.1 Opgave: 

5 en 8

H1.2 opgave:
8, 9

1.2 Vermogen en energie (alleen HAVO)

Een stofzuiger heeft een vermogen van 1500 watt en wordt gemiddeld 2 uur per week gebruikt. 1 kWh kost 13 eurocent.

Bereken de kosten (in euro) voor het verbruik van de stofzuiger.

• E = P x t = 1,5 x 2 = 3 kWh
• kosten = 3 x €0,13 = €0,39

1.2 Vermogen en energie oefening!

Een snelle waterkoker doet 2,5 min over het koken van 1 L water. Een snelle waterkoker heeft een vermogen van 3000 W.

Bereken het energieverbruik in Joule en in kilowattuur.

1.2 Vermogen en energie

Een snelle waterkoker doet 2,5 min over het koken van 1 L water. Een snelle waterkoker heeft een vermogen van 3000 W.

Bereken het energieverbruik in Joule en in kilowattuur.

• Joule: E = P x t = 3000 x 2,5 x 60 = 450.000 J
• kWh: E = P x t = 3 x 2,5 : 60 = 0,125 kWh

Even op een rijtje

Spanning                    U         Volt              V

Stroom(-sterkte)      I          Ampère     A

Energie                         E         Joule          J     of    kiloWattuur     kWh

Vermogen                   P         Watt            W   of    kiloWatt

1 Watt                      =      1 Joule per seconde                     P = U x I

1 kiloWattuur       =       3.600.000 Joule                             E = P x t

Aan de slag

HAVO 1.2: Maak 2, 3, 6 en 7

VWO: Maak H1.1 Opgave: 5 en 8

H1.2 opgave: 8, 9