2.4 Energie en vermogen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

3.4 (Energie en) vermogen

Leerdoelen

Je leert het energieverbruik van elektrische schakelingen te berekenen

Elektrische energie wordt omgezet in licht (nuttig) en warmte (niet nuttig)

Hoeveel energie per seconde?

Vermogen P, eenheid Watt

P = U * I       (R = U / I)

P is vermogen in Watt W 

U is spanning in volt V 

I is stroom in ampère A

P = U * I                  vermogen is energie per seconde

E = P * t

E = energie in Joule (J)

t = tijd in seconde (s)

Joule of kWh?

Hoeveel kost dat dan?

nieuwe eenheid: kilowattuur, kWh

= energie die apparaat met vermogen van 1 kW (kilo Watt) omzet in één uur (3600 seconde)

1 kWh = 1kW * 1 h = 1000 W * 3600 s = 3,6 * 10⁶ J = 3 600 000 J

1 kWh is ongeveer 30 cent

Ik wil energie in J

E = P * t

P in W (Watt)
t in s (seconde)

P = 520 W
s = 1800 s

E = 520 * 1800

E = 936.000 J

Ik wil energie in kWh

E = P * t

P in kW (kiloWatt)

t in h (uur) 

P = 520 W = 0,520 kW
s = 1800 s = 0,5 h

E = 0,520 * 0,5

E = 0,26 kWh

Voorbeeldopgave

Je meet door een lampje een stroom van 2,0 A en een spanning van 5,0 V

Bereken het vermogen

I = 2,0 A
U = 5,0 V

P = U * I = 5,0 * 2,0 = 10,0 W

dit moet je kunnen op PO!

Voorbeeldopgave

Je laat dit lampje 3 uur branden.

b. Bereken hoeveel energie dit kost in J

P = 10 W (opgave a)

t = 3 uur = 3 * 3600 s = 10 800 s

E = P * t = 10 * 10 800 = 108 000 J

Voorbeeldopgave

Je laat dit lampje 3 uur branden.

c. Bereken hoeveel energie dit kost in kWh

P = 10 W (opgave a) = 0,010 kW

t = 3 uur

E = P * t = 0,010 * 3 = 0,030 kWh

Voorbeeldopgave

d. Één kWh kost €0,30. Hoeveel kost het om dit lampje 3 uur te laten branden?

1 kWh = €0,30

0,030 kWh (opgave c) * 0,30 euro = € 0,009 = 1 ct (afgerond)

Opdrachten maken

55, 57, 59, 61, 63, 65, 66
we slaan het stukje over "energie" over.

laatste 25 minuten: practicum

Practicum

1. Ontwerp (teken) een parallelschakeling van twee lampjes. Er moet een amperemeter en voltmeter in geplaatst worden zodat je de stroom en spanning van beide lampjes kunt meten. Laat je tekening controleren

2. Bouw de schakeling en laat deze controleren.

3. Neem onderstaande tabel over en vul onderstaande tabel in 

Spanning	Stroom	Bereken R	Bereken P
0,0 V
3,0 V
6,0 V
9,0 V