2M/H/V"vermogen en energie"

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t, mavo
• Leerjaar 2

Vandaag

 uitleg over P en E met daartussen wat vragen

Herhaling van de vorige lessen

aan de slag met 4.4

 "vermogen en energie"

Leerdoelen

• Kunnen herkennen van verschillende schakelingen
• verschil weten tussen spanning en stroomsterkte
• voorbeeld van een spanningsbron benoemen
• Herkennen van symbolen
• Rekenen met de formule van vermogen
•  Rekenen met de formule van energie

Stroomsterkte

Stroom = I = aantal Ampère = het aantal elektronen dat per seconde naar een apparaat stroomt = het aantal pizzabezorgers per seconde

Spanning

Spanning = U = aantal Volt = de hoeveelheid energie die elk elektron meekrijgt van de batterij = het aantal pizza’s dat één bezorger bij zich heeft

Hoe weet je hoeveel energie een apparaat in totaal krijgt? 

Dan moet je rekening houden met het aantal elektronen en wat ze per stuk bij zich hebben, dus je moet rekening houden met de stroom I en met de spanning U

(Hoe weet je hoeveel pizza’s je krijgt? Dan moet je rekening houden met het aantal bezorgers en met hoeveel pizza’s elke bezorger bij zich heeft.)

Hoe reken je de energie uit? 

aantal pizza’s = aantal bezorgers x hoeveel elke bezorger bij zich heeft

Dit geldt ook voor de energie die een apparaat gebruikt.

energie die per seconde gebruikt wordt = stroom x spanning

Vermogen

P = vermogen = hoeveel energie een apparaat elke seconde gebruikt = het aantal Watt

Dit reken je uit door:

Vermogen = Stroom x Spanning

Met afkortingen: P = I · U

Voorbeeld

Een lamp die werkt op 12 Volt krijgt een stroom van 0,2 A. 

Hij heeft dan een vermogen van P = I · U = 0,2 · 12 = 2,4 W

Dit is de hoeveelheid elektrische energie die dit lampje elke seconde dat hij aanstaat gebruikt om licht en (een beetje) warmte van te maken.

Door een lamp die werkt op 10 Volt loopt een stroom van 0,25 A. Hoe groot is het vermogen van deze lamp? Gebruik P = I · U

Oplossing

Door een lamp die werkt op 10 Volt loopt een stroom van 0,25 A. Hoe groot is het vermogen van deze lamp? Gebruik P = I · U 

P = I · U = 0,25 · 10 = 2,5 W

· Vergeet niet je hele berekening op te schrijven!

Formule, getallen, antwoord met eenheid

Door een lamp met een vermogen van 3 W loopt een stroom van 50 mA. Op welke spanning is deze lamp aangesloten? Gebruik P = I · U

Oplossing

Door een lamp met een vermogen van 3 W loopt een stroomsterkte van 50 mA. Op welke spanning is deze lamp aangesloten? Gebruik P = I · U 

I = 50 mA = 0,050 A

P = I · U  dus 3 = 0,050 · U

U = 3 : 0,050 = 60 V

Energieverbruik

• Het energieverbruik door een apparaat hangt af van het vermogen van het apparaat, maar ook van de tijd dat het apparaat aan staat. Het energieverbruik bereken je met de volgende formule:
  
• energieverbruik = vermogen × tijd
  
• De eenheid van energieverbruik is kWh. Je schrijft dit voluit: kilowattuur.

Een elektrische verwarmingsplaat heeft een vermogen van 900 W.
Bereken het energieverbruik in kWh als de plaat een halfuur aan staat

Berekenen energieverbruik

Een apparaat met een vermogen van 1 kW staat 3 uur aan. Bereken het energieverbruik.

antwoord: 1kW x 3 uur = 3 kWh

Een apparaat met een vermogen van 0,5 kW staat 5 uur aan.

Bereken het energieverbruik.

antwoord: 0,5 kW x 5 uur = 2,5 kWh

Een laptop verbruikt als die aanstaat 75W, Na 5 uur werken is de accu leeg. Bereken het energieverbruik.

Een elektrische kachel met een vermogen van 3500W staat 2,5 uur aan.
Bereken het energieverbruik van de kachel

Herhaling vorige lessen

Wat is géén spanningsbron?

1. Stopcontact
2. Batterij
3. Accu
4. Lampje

welk onderdeel levert elektriciteit?

1. stroomdraden
2. spanningsbron
3. lamp
4. schakelaar

Elektrische stroom vervoert elektrische energie. Hoeveel energie er wordt vervoerd, hangt af van de spanning en de stroomsterkte.
Hier staan vier uitspraken daarover. Welke uitspraak is waar?

1. Als je de stroom inschakelt, komt het vervoer van energie op gang.
2. Als je de stroom uitschakelt, is de spanning ook verdwenen.
3. Een hoge spanning vervoert evenveel energie als een lage spanning.
4. Hoe meer stroom er loopt, hoe minder energie er wordt vervoerd.

Ampère staat voor

1. spanning
2. druk
3. stroomsterkte

Eenheid van spanning

1. Ampere
2. Watt
3. Volt

1. Stroommeter
2. Spanningsmeter

Elektrische spanning druk je uit in

1. Ampère
2. Ohm
3. Volt
4. Watt

Een serieschakeling is een .....

1. schakeling met vertakkingen
2. schakeling zonder vertakkingen

Een parallelschakeling is een ....

1. schakeling met vertakkingen
2. schakeling zonder vertakkingen

Wat voor schakeling zie je hier?

1. Serieschakeling
2. Parallelschakeling

Wat kun je zeggen van een stroomkring waarvan het lampje brandt?

1. De stroomkring is gesloten
2. De stroomkring is rond
3. De stroomkring is open
4. Er is geen stroomkring

Metalen zijn..

1. goede geleiders
2. goede isolatoren

Welke combinatie van grootheid en eenheid horen bij elkaar?

1. spanning en ampère
2. stroomsterkte en volt
3. spanning en volt
4. volt en ampère

Stroomsterkte?

Spanning?

Stroomsterkte

Stroom = I = aantal Ampère = het aantal elektronen dat per seconde naar een apparaat stroomt = het aantal pizzabezorgers per seconde

Spanning

Spanning = U = aantal Volt = de hoeveelheid energie die elk elektron meekrijgt van de batterij = het aantal pizza’s dat één bezorger bij zich heeft

Hoe weet je hoeveel energie een apparaat in totaal krijgt? 

Dan moet je rekening houden met het aantal elektronen en wat ze per stuk bij zich hebben, dus je moet rekening houden met de stroom I en met de spanning U

(Hoe weet je hoeveel pizza’s je krijgt? Dan moet je rekening houden met het aantal bezorgers en met hoeveel pizza’s elke bezorger bij zich heeft.)

Hoe reken je de energie uit? 

aantal pizza’s = aantal bezorgers x hoeveel elke bezorger bij zich heeft

Dit geldt ook voor de energie die een apparaat gebruikt.

energie die per seconde gebruikt wordt = stroom x spanning

Vermogen

P = vermogen = hoeveel energie een apparaat elke seconde gebruikt = het aantal Watt

Dit reken je uit door:

Vermogen = Stroom x Spanning

Met afkortingen: P = I · U

Voorbeeld

Een lamp die werkt op 12 Volt krijgt een stroom van 0,2 A. 

Hij heeft dan een vermogen van P = I · U = 0,2 · 12 = 2,4 W

Dit is de hoeveelheid elektrische energie die dit lampje elke seconde dat hij aanstaat gebruikt om licht en (een beetje) warmte van te maken.

Door een lamp die werkt op 10 Volt loopt een stroom van 0,25 A. Hoe groot is het vermogen van deze lamp? Gebruik P = I · U

Oplossing

Door een lamp die werkt op 10 Volt loopt een stroom van 0,25 A. Hoe groot is het vermogen van deze lamp? Gebruik P = I · U 

P = I · U = 0,25 · 10 = 2,5 W

· Vergeet niet je hele berekening op te schrijven!

Formule, getallen, antwoord met eenheid

Door een lamp met een vermogen van 3 W loopt een stroom van 50 mA. Op welke spanning is deze lamp aangesloten? Gebruik P = I · U

Oplossing

Door een lamp met een vermogen van 3 W loopt een stroomsterkte van 50 mA. Op welke spanning is deze lamp aangesloten? Gebruik P = I · U 

I = 50 mA = 0,050 A

P = I · U  dus 3 = 0,050 · U

U = 3 : 0,050 = 60 V

Energieverbruik

• Het energieverbruik door een apparaat hangt af van het vermogen van het apparaat, maar ook van de tijd dat het apparaat aan staat. Het energieverbruik bereken je met de volgende formule:
  
• energieverbruik = vermogen × tijd
  
• De eenheid van energieverbruik is kWh. Je schrijft dit voluit: kilowattuur.

Een elektrische verwarmingsplaat heeft een vermogen van 900 W.
Bereken het energieverbruik in kWh als de plaat een halfuur aan staat

Berekenen energieverbruik

Een apparaat met een vermogen van 1 kW staat 3 uur aan. Bereken het energieverbruik.

antwoord: 1kW x 3 uur = 3 kWh

Een apparaat met een vermogen van 0,5 kW staat 5 uur aan.

Bereken het energieverbruik.

antwoord: 0,5 kW x 5 uur = 2,5 kWh

Een laptop verbruikt als die aanstaat 75W, Na 5 uur werken is de accu leeg. Bereken het energieverbruik.

Een elektrische kachel met een vermogen van 3500W staat 2,5 uur aan.
Bereken het energieverbruik van de kachel

Aan de slag

Lezen en maken 4.4 

Opgave 1 t/m 15 maken