Elektriciteit B4 8.3 energie verbruik les 4

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 3

Terugblik

1. Je kunt benoemen op welke plaats in een schakeling je een spanningsmeter plaatst.
   
2. Je kunt de spanning meten met een spanningsmeter.
   
3. Je kunt uitleggen waarom de spanning in een parallelschakeling op alle plaatsen even groot is.
   
4. Je kunt uitleggen dat de spanning zich verdeelt in een serieschakeling.

Wat is de eenheid voor spanning?

1. Meter
2. Volt
3. Ampere
4. Kilo

Een spanningsmeter plaats je parallel aan de spanningsbron

1. Waar
2. Niet waar

Wat is een spanningsmeter?

1. Batterij
2. Voltmeter
3. Amperemeter
4. Coulombmeter

Welke component is hiernaast afgebeeld?

1. Weerstand
2. Spanningsmeter
3. Amperemeter
4. Batterij

Waarmee meet je de stroomsterkte?

1. Voltmeter
2. Spanningsmeter
3. Ampère meter
4. Stroommeter

Om de spanning te kunnen meten heb je een spanningsmeter nodig. Hoe sluit je de spanningsmeter aan op de spanningsbron?

1. in serie
2. niet
3. Parallel
4. Gemengd

Deze meter is goed aangesloten.

1. Waar
2. Niet waar

Leerdoelen 8.3: Energieverbruik

1. Je kunt uitleggen wat vermogen is.
2. Je kunt het vermogen van een apparaat berekenen.
3. Je kunt de verbruikte energie berekenen van een apparaat dat een bepaalde tijd aanstaat.
   
4. Je kunt de kosten van elektrische energie berekenen.

Vermogen 

Een elektrisch apparaat dat aanstaat, verbruikt elektrische energie. Niet alle apparaten verbruiken evenveel energie. 

Je meet de energie die een apparaat verbruikt per seconde. Dat noem je het vermogen.

Vermogen:

Energie die een apparaat per seconde verbruikt.

Vermogen berekenen

Het vermogen reken je uit met de formule:

vermogen = spanning × stroomsterkte

De spanning noteer je in volt (V). 

De stroomsterkte noteer je in ampère (A). 

Je berekent dan het vermogen in watt (W).

Stroomsterkte berekenen

Als je het vermogen en de spanning weet, dan kun je de stroomsterkte berekenen die door een apparaat loopt. 

Hiervoor gebruik je de formule:

stroomsterkte = vermogen : spanning

De spanning bereken je met de formule:

spanning = vermogen : stroomsterkte

Voorbeeldopdracht 1

Over een ledlamp staat een spanning van 1,6 V. 

De stroomsterkte is 12 mA.

Bereken het vermogen van de ledlamp in milliwatt (mW).

•                Uitwerking
•                 vermogen = spanning × stroomsterkte
  
•                 vermogen = 1,6 × 0,012 = 0,0192 W = 19,2 mW
  
•                 Het vermogen van de ledlamp is dus 19,2 mW.

Voorbeeldopdracht 2

In een schijnwerper bij een voetbalveld zit een halogeenlamp. De spanning over de lamp is 230 V. Het vermogen van de lamp bij deze spanning is 2,0 kW.

Bereken de stroomsterkte door de lamp.

      

        Uitwerking:

•              stroomsterkte = vermogen : spanning
•              stroomsterkte = 2000 : 230 = 8,7 A
•              De stroomsterkte door de lamp is dus 8,7 A.

Energie (1)

Hoe langer een apparaat aanstaat, hoe meer energie het apparaat verbruikt. Een spelletje spelen op je smartphone kost weinig energie (afbeelding). Maar als je uren achter elkaar speelt, raakt de batterij leeg. Je hebt dan veel energie verbruikt.

 

De hoeveelheid energie die een apparaat verbruikt, meet je in kilowattuur. 

Een apparaat van één kilowatt (kW) dat één uur (h) aanstaat, 

verbruikt één kilowattuur (kWh) energie.

Energie (2)

Elk huis heeft in de meterkast een kilowattuurmeter (kWh-meter). Die meter houdt bij hoeveel energie alle apparaten in huis verbruiken. Een huishouden betaalt de gebruikte energie aan het energiebedrijf.

De verbruikte energie kun je berekenen met de formule:

energie = vermogen × tijd

Het vermogen noteer je in kilowatt (kW).

De tijd noteer je in uur (h).

Je berekent dan de verbruikte energie in kilowattuur (kWh).

Voorbeeldopdracht 3

In de huiskamer branden vijf ledlampen. 

Elke lamp heeft een vermogen van 6 W.

De lampen branden de hele dag.

Hoeveel kilowattuur energie verbruiken de lampen samen?

Uitwerking:

•    energie = vermogen × tijd
  
•    energie = 0,030 kW × 24 h = 0,72 kWh
  
•    De vijf lampen verbruiken samen 0,72 kWh energie.

Energiekosten

De energie die een huishouden verbruikt, moet aan het eind van het jaar worden betaald. 

Hoeveel je moet betalen, kun je berekenen met de formule:

kosten = energie × prijs van 1 kWh

Aan het eind van een jaar heeft de familie Demir 3800 kWh energie verbruikt. 1 kWh kost dat jaar € 0,25.

Hoeveel moet familie Demir aan het einde van het jaar betalen?

Samengevat:

Vermogen is de verbruikte energie per seconde.

De eenheid van vermogen is watt (W).

Bij een klein vermogen gebruik je milliwatt (mW), 1 mW = 0,001 W

Bij een groot vermogen gebruik je kilowatt (kW), 1 kW = 1000 W

Het vermogen bereken je met de formule:

vermogen = spanning × stroomsterkte

De hoeveelheid energie wordt gemeten in kilowattuur (kWh).

De energie die een apparaat verbruikt bereken je met de formule:

energie = vermogen × tijd

De kosten voor de energie bereken je met de formule:

kosten = energie × prijs van 1 kWh

Aan de slag!

Leerroute A:

- maak opdracht 8 t/m 21 van §8.3

- maak test jezelf online §8.3

- maak opdracht 9 t/m 23 van §8.4

- maak test jezelf online §8.4

Leerroute B:

- maak opdracht 1 t/m 18 van §8.3

- maak test jezelf online §8.3

- maak 1 t/m 17 van §8.4

- maak test jezelf online van §8.4

Leerroute C:

- maak test jezelf online §8.3 (groene vinkjes)

- maak test jezelf online §8.4 (groene vinkjes)

rood = Iedereen is stil

oranje = Iedereen is stil, docent beantwoord wel vragen

groen = Je mag zachtjes overleggen met je buurman/buurvrouw

Welke 3 dingen heb jij deze les geleerd?

Waar wil je nog extra uitleg over?

Afsluiting: we weten ....

1. Hoe wat vermogen is.
   
2. Hoe je het vermogen van een apparaat kunt berekenen.
   
3. Hoe je de verbruikte energie kunt berekenen van een apparaat dat een bepaalde tijd aanstaat.
   
4. Hoe je de kosten van elektrische energie kunt berekenen.

Ik snap de leerdoelen:
Je kunt uitleggen wat vermogen is.
Je kunt het vermogen van een apparaat berekenen.
Je kunt de verbruikte energie berekenen van een apparaat dat een bepaalde tijd aanstaat.
Je kunt de kosten van elektrische energie berekenen.

1. Ja
2. Nee
3. Een beetje....