§3.4 Energie en vermogen - les 2

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

§3.4 Energie en vermogen

Lesplanning

1. Uitleg vermogen
2. Groep thuis:
   Opdracht 'energieverbuik in huis'
3. Groep op school:
   schakelingenbingo

Donderdag 27/5 en vrijdag 28/5 CP H3

Lesdoel

Aan het einde van de les kan je

• kan je rekenen met E = P * t

Vermogen is...

Vermogen

De energie die per seconde
wordt geleverd of gebruikt,
uitgedrukt in Watt.

Stel: ik speel per dag 2 uur games op mijn PS4.
Daarvoor staan mijn TV (500 W), PS4 (350 W) en soundbar (150W) gedurende die tijd aan.
Wat is het vermogen van deze opstelling?

1. 500 W
2. 1 kW
3. 230 V
4. 1 W

Stel: ik speel per dag 2 uur games op mijn PS4.
De opstelling heeft een vermogen van 1000 W

Hoeveel energie gebruik ik dan in een jaar?

1. 1000x 2 x 365=‭ 730.000‬ J
2. 1000 x 2×60 × 60×365 = ‭2.628.000.000‬ J
3. 2 × 1000 = 2000 J
4. 60×60×1000×365 = 1.314.000.000‬

E(J)=P(W)⋅t(s)

E=1000⋅2628000=2.628.000.000J

P = 1000 W
t = 2 *365 h = 730 h = 42 800 min = 2 638 000 s

Energieverbruik

Een rekening voor het gebruik van ‭2.628.000.000‬ J in een jaar!?

Tijd voor een nieuwe eenheid: kWh

E (kWh) = P(kW) * t (h)

Energie (kWh) = vermogen (kW) × tijd (h) 

Er geldt: 1 kWh = 3 600 000 J.

Wat kost dit?   (1 kwh = €0,22)

• P = 1 kW
• t = 2h x 365 d = 730 h
• E = ? kWh
• E = P × t
• E = 1 * 730 = 730 kWh
• 730 × 0,22 = € 160,6
• het kost € 161

Ga naar classroom en maak de
opdracht 'Energieverbruik in huis'

Lever de opdracht voor het einde van de les in.
Als je klaar bent mag je de meet verlaten

Groep thuis

Kahoot

Formules

Wet van Ohm

Vermogen

Verbruik

P=U⋅I

E=P⋅t

R=​I​​U​​

E(J)=P(W)⋅t(s)

E(kWh)=P(kW)⋅t(h)

1kWh=3.600.000J

Tijdens het opkloppen van slagroom loopt er een stroom van 7,60 A door de mixer (230 V).

1. 7,6 * 230 = 1,75 kW
2. 7,6 / 230 = 0,0330 W
3. 230 / 7,6 = 30,3 W

Tijdens het opkloppen van slagroom loopt er een stroom van 760 mA door de mixer (P = 1,75 kW). Na 3,0 minuten is de slagroom klaar. Bereken het energieverbruik van de mixer.

1. 525 kJ
2. 31,5 kJ
3. 31500 kJ
4. 8,75 kJ

t = 3,0 min = 180 s

E (J) = P (W) × t (s)

E = 174,8 × 180 = 31464 J = 31 kJ

Aan de slag

§3.4 Energie en vermogen

maken opgave 48, 50 t/m 56

Opgave 53a

U = 6 MV = 6 000 000 V

I = 30 kA = 30 000 A

E = 2,5 kWh

1 kWh = 3 600 000 J 

2,5 kWh = 9 000 000 J

Opgave 53b

U = 6 MV = 6 000 000 V

I = 30 kA = 30 000 A

E = 2,5 kWh

E = 9 000 000 J

• E (J) = P(W) * t (s)
• 9 000 000 = P (W) * t (s)

•       P = U * I 
•      P = 6 000 000 * 30 000
•       P = 1,8 *10¹¹ W
  
  
• 9 000 000 = 1,8*10¹¹ * t
• t = 9 000 000 / 1,8*10¹¹ 
• t = 0,00005 s = 0,05 ms

R=​I​​U​​

U = ... V

I = ... A

R = ... Ohm

0,67 

3

4,5

7,2