6.4 Vermogen en rendement

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Leerdoelen

• Wat het vermogen van een apparaat is en het vermogen van een elektrisch apparaat kunnen berekenen
•  hoe je het rendement van een energieomzetting bepaalt 

Wet van behoud van energie

Energie kan niet gemaakt of vernietigd worden

In iedere situatie is de totale hoeveelheid energie altijd gelijk

Soorten energie

Soorten energie

Wat gebruikt het meeste energie?

1. Een lamp die 10 minuten brandt
2. Een lamp die 10 uur brandt
3. Een lamp die een dag brandt

Wat gebruikt het meeste energie?

1. Een keer de wasmachine laten draaien
2. Een keer de vaatwasser laten draaien
3. 3 uur televisiekijken

Vermogen!

Vermogen is hoe veel energie er per seconde omgezet wordt

Eenheid: Watt (W)     

Is hetzelfde als Joule per seconde   J/s

P=​t​​E​​

Wat verbruikt de meeste energie?

1. Een wasmachine (P=1000 W) die een uur draait
2. Een vaatwasser (P=2500W) die een half uur draait
3. Drie uur televisie (P=100W) kijken

Vermogen in elektrische apparaten

Vermogen is de spanning keer de stroomsterkte

Spanning: Hoe veel energie 1 Coulomb aan lading heeft (V)

Stroomsterkte: Hoe veel Coulomb aan lading er per seconde langs komt (A)

P=U⋅I

Alternatieve eenheid energie: Kilowattuur (kWh)

Voor elektrische apparaten vaak héél veel Joule.

Makkelijkere eenheid: Kilowattuur

Hoeveelheid energie die een apparaat van 1 Kilowatt in 1 uur omzet.

Om te berekenen zelfde formule als normaal, maar eenheden veranderen naar Kilowatt en uur.

P=​t​​E​​

E=P⋅t

Rendement

Niet iedere energievorm is altijd gewenst

Ieder apparaat heeft een bepaald doel

Alle energie die het doel van het apparaat bereikt is nuttig

Alle overige energie is niet nuttig

Rendement

Rendement is de verhouding tussen de hoeveelheid nuttig vermogen en het totale vermogen wat gebruikt wordt

 

Wordt uitgedrukt in procenten: Hoe veel procent van het totaal is nuttig?

η=​E​in​​​​E​nuttig​​​​=​P​in​​​​P​nuttig​​​​

P = E / t = W / t   het vermogen is de arbeid in één seconde

W = F x s 

P = (F x s ) / t = F  x s/t  = F x v

P - nuttige vermogen in watt W

F is kracht in N

v is de snelheid in m/s 

Kent iemand een apparaat met een rendement van meer dan 100%?