4.4 Vermogen en Energie kgt

• Mens & Natuur
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 2

4.4 Vermogen en Energie

Terugblik

Als in een serieschakeling één lampje stuk gaat, dan:

1. blijft de rest gewoon branden.
2. gaan alle lampjes uit.
3. gaat de rest iets sterker branden.
4. gaat de rest iets zwakker branden.

Sleep de zin naar het juiste vak!

Juist

Onjuist

Bij de parallelschakeling heeft elk lampje zijn eigen stroomkring.

Bij de parallelschakeling zijn de lampjes achter elkaar geschakeld.

Als je in een parallelschakeling een lampje inschakelt, dan gaan alle lampjes branden.

Als in een parallelschakeling een lampje doorbrandt, dan blijven de andere lampjes branden.

Is dit een parallelschakeling of een serieschakeling?

1. Parallelschakeling
2. Serieschakeling

Maak een schakelschema  van een parallelschakeling

met 2 lampjes die aangesloten zijn op één batterij.

Sleep de onderstaande afbeelding naar de goede type schakeling. Is het een serie of een parallelschakeling? 

Serieschakeling

Parallelschakeling

Is dit een serie- of
parallelschakeling?

1. serie
2. parallel

Welke schakeling zie je hier getekend?

Leerdoelen

4.4.1 Je kunt uitleggen wat het vermogen van een apparaat is.

4.4.2 Je kunt het vermogen van een apparaat berekenen.

4.4.3 Je kunt uitleggen waarom een apparaat met een groter vermogen meer elektrische energie verbruikt.

4.4.4 Je kunt het energieverbruik van een apparaat berekenen. (PLUS)

Je hebt niet veel aan een mobiele telefoon als je hem steeds moet opladen. Daarom is het belangrijk dat een telefoon zo goed mogelijk omgaat met de beschikbare elektrische energie. Hoe zuiniger het apparaat daarmee is, hoe langer het duurt voordat de batterij weer opgeladen moet worden.

Energie

Een elektromotor gebruikt elektrische energie om een draaiende beweging te maken.

In een boormachine zit een elektromotor. De motor laat het boortje draaien. In een wasmachine zit ook een elektromotor. Die motor laat de trommel van de wasmachine draaien. Ook in een elektrische scooter zit een elektromotor. Deze motor zorgt voor de aandrijving van het achterwiel.

Elektrische energie

Elektrische apparaten gebruiken elektrische energie. Met elektrische energie kun je veel dingen doen. Bijvoorbeeld:

 • water koken in een waterkoker;

• een lamp laten branden;

• een mixer laten draaien;

• muziek luisteren via een draadloze speaker 

Vermogen

Een laptop verbruikt in dezelfde tijd meer elektrische energie dan een tablet. Je zegt dat een laptop vergeleken met een tablet een groter vermogen heeft. Het vermogen geeft aan hoeveel elektrische energie een apparaat in een seconde verbruikt. Hoe groter het vermogen, hoe meer elektrische energie het apparaat in één seconde ‘opslurpt’.

Bij veel apparaten staat het vermogen vermeld op de verpakking.   

Vermogen

 Het vermogen wordt meestal opgegeven in watt (W) of in kilowatt (kW). Als het vermogen kan verschillen, wordt de maximale waarde opgegeven. Dat is bijvoorbeeld het geval bij een stofzuiger met regelbare zuigkracht.

Omrekenen doe je zo:

1 kW = 1000 W

1 W = 0,001 kW

Veranderlijk vermogen

Het vermogen van sommige apparaten is veranderlijk. Bij een mobiele telefoon neemt het

vermogen bijvoorbeeld sterk toe als je belt of gebruikmaakt van internet. Als de telefoon

op stand-by staat, is het vermogen juist heel klein. Andere apparaten hebben wel een

constant vermogen, zoals een zaklantaarn of een elektrische klok.

Spanning en stroomsterkte

Het vermogen van een apparaat hangt af van twee factoren:

1 de spanning waarop het apparaat werkt;

2 de stroomsterkte die door het apparaat loopt.

Om te begrijpen hoe dat werkt, kun je weer een vergelijking maken met stromende lucht.

Je kunt de energie in stromende lucht gebruiken om een autootje te bewegen. Er wordt dan vermogen overgebracht van de lucht op de wielen.  Het autootje wordt door de luchtstroom uit de ballon in beweging gebracht.

Spanning en stroomsterkte

Hoe snel het autootje is, hangt in de eerste plaats af van de stroomsterkte, dus van de hoeveelheid lucht die in één seconde de ballon uitstroomt. Als je het tuitje van de ballon verder opent, stroomt er in een seconde meer lucht uit de ballon. Dan gaat het autootje sneller.

De snelheid van het autootje, hangt ook af van de spanning, dus van hoe hard de ballon is opgeblazen. Is de ballon hard opgeblazen, dan wordt de lucht met kracht uit de ballon geperst, waardoor het autootje sneller gaat.

Spanning en stroomsterkte

Een stevig opgeblazen, kleine ballon kan het autootje even snel laten gaan als een half opgeblazen, grote ballon:

• Bij de kleine ballon is de opening (de stroomsterkte) klein, maar is de spanning groot.

Uit de kleine ballon komt weinig lucht met veel kracht.

• Bij de grote ballon is de opening (de stroomsterkte) groot, maar is de spanning klein.

Uit de grote ballon komt veel lucht met weinig kracht.

Het vermogen berekenen

Voor elektrische apparaten geldt hetzelfde als voor de ballon. De spanning en de stroomsterkte bepalen samen hoe groot het overgebrachte vermogen is. Je ziet dat terug in de formule om het vermogen te berekenen:

vermogen = spanning × stroomsterkte

met daarin

• het vermogen in watt (W);

• de spanning in volt (V);

• de stroomsterkte in ampère (A).

Vermogen, tijd en energieverbruik

Een apparaat, bijvoorbeeld een mobiele telefoon of een tablet, kan maar een bepaalde tijd op de batterij werken. Hoe groter het vermogen van het apparaat, hoe sneller de batterij leeg zal zijn. 

Een apparaat bestaat uit verschillende onderdelen, die allemaal hun eigen vermogen hebben. Het vermogen van het apparaat is de optelsom van de vermogens van al die verschillende onderdelen. De ontwerpers van zo’n apparaat kiezen daarom onderdelen met een laag vermogen. Als twee beeldschermen ongeveer dezelfde prestaties hebben, kiest de ontwerper het beeldscherm met het laagste vermogen. Dat gebruikt namelijk minder energie. Als je een mobiele telefoon of een tablet even niet gebruikt, schakelt het apparaat zo veel mogelijk onderdelen uit. Het beeldscherm gaat bijvoorbeeld al na korte tijd op zwart. Hierdoor daalt het totale vermogen van het apparaat meteen.

 Energieverbruik berekenen

Het vermogen is de hoeveelheid energie die een apparaat in een seconde verbruikt. Het energieverbruik bereken je door het vermogen van het apparaat te vermenigvuldigen met de tijd dat het aanstaat.

energieverbruik = vermogen × tijd

met daarin

• het energieverbruik in kilowattuur (kWh);

• het vermogen in kilowatt (kW);

• de tijd in uur (h).

Voorbeeldopdracht

Joep werkt 1,5 uur met een accuboormachine. De boormachine heeft een vermogen van 60 W. Bereken het energieverbruik.

Gegeven

tijd = 1,5 h

vermogen = 60 W = 0,060 kW

Gevraagd?

energieverbruik = ?

Uitwerking:

energieverbruik = vermogen × tijd

= 0,060 × 1,5

= 0,090 kWh

Het energieverb

Antwoord

Het energieverbruik van de accuboormachine is 0,090 kWh.

Aan het werk! NOVA

Wat? 4.4 Vermogen en Energie - opdrachten 1 t/m 175

Hoe? Als het bord op rood staat werk je alleen en in stilte.

Als het bord op groen staat mag je fluisterend overleggen met je buurman. 

Heb je vragen? Steek je hand op en ik kom bij je. 

Klaar? Test Jezelf!