H4.2 Elektrische energie

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t
• Leerjaar 4

4.2 Elektrische energie

4.2 Elektrische Energie

Kennen en Kunnen

• Wat is elektrische energie?
• Hoe bereken je de elektrische energie?
• Wat is de capaciteit?
• Hoe bereken je de capaciteit

Wat moet je kennen en Kunnen

• Het vermogen is de energie die per seconde geleverd wordt. Het vermogen heeft het symbool  P en de eenheid Watt (W).
• Je moet kunnen omrekenen van Watt naar kiloWatt.
• Je moet het vermogen kunnen berekenen met de formule P = U x I.
• Berekenen is in vier stappen!

Vermogen

1

2

3

De elektrische energie

De elektrische energie is de totale energie die gebruikt wordt in een bepaalde tijd. De elektrische energie geef je aan met de hoofdletter E (van Energie) eventueel gevolgd door kleine letters el.

De eenheid van Energie is Joule (J)

Je hebt geleerd dat het vermogen de totale energie is in één seconde.

Ga je de energie berekenen moet je de tijd omrekenen naar seconde.

De energie bereken je met de formule E = P x t.

De elektrische energie

Bij huishoudelijke apparaten die vaak voor een langere tijd gebruikt worden is de Joule een onhandige eenheid. Je krijgt te grote getallen.

Daarom gebruiken we de kiloWattuur (kWh).

De formule is hetzelfde E = P x t.

De P (vermogen) moet nu in kiloWatt (dus omrekenen).

de t (tijd) moet nu in uur.

(Let op de eenheden die bij elkaar horen!)

Energieverbruik

1

2

4 stappenplan

2

1

3

4

4-Stappenplan

1. Gegevens

2. Formule

3. Berekening

4. Resultaat

Voorbeeld 1:

1. Een waterkoker heeft een vermogen van 1800 Watt. Hij staat 5 minuten aan. Bereken het energieverbruik. Gebruik het stappenplan.

Gegeven:

Gevraagd:

Formule + oplossing:

Capaciteit

De capaciteit van een batterij geeft aan hoeveel energie er in opgeslagen kan worden. 

Een iPhone 13 batterij heeft een capaciteit van 3.722 mAh 

Capaciteit

• De tijd dat een batterij een bepaalde stroomsterkte kan leveren.

• 2 000 mAh gaat twee keer zo lang mee als een batterij van 
  

       1 000 mAh

Capaciteit

Voorbeeld:

Een Batterij heeft een capaciteit van 3000 mAh.

Een lampje gebruikt 150 mA.

Het lampje heeft na 1 uur 150 mAh gebruikt (nog 2850 mAh over)

Het lampje heeft na 5 uur (150 x 5) 750 mAh gebruikt (nog 2250 mAh over)

Na 3000 : 150 = 20 uur is de batterij leeg!

Formule C = I x t (capaciteit = stroomsterkte x tijd)

CAPACITEIT

Alle batterijen hiernaast leveren 1,5 V

Maar je hebt dikke en dunne batterijen

Welke batterij gaat het langste mee?

Dik - meer chemische stoffen in de batterij - gaan langer mee

1

Capaciteit

 

Symbool: C

Eenheid: Ah (Ampère-uur) of mAh (milli Ampère-uur)

Capaciteit=stroomsterkte⋅tijd

C = I * t

Een lampje dat 50 mA verbruikt kan op een volle batterij 16 uur branden. Wat is de capaciteit van de batterij?

1. 800 mAh
2. 1600 mAh
3. 3,125 mAh
4. 0,32 mAh

Wat is de eenheid van (elektrische) vermogen

1. Volt
2. Ampère
3. Watt
4. Ohm

Welke formule gebruik je om elektrische energie uit te rekenen?

Bereken de elektrische energie van een apparaat die 5 W gebruikt en 30 minuten aan staat

1. 150 J
2. 2,5 kWh
3. 54 000 J
4. 9000 J

Een accu kan 10 ampère voor 5 uur leveren. Bereken de capaciteit van de accu.

1. Capaciteit = 10 / 5 = 2 Ah
2. Capaciteit = 10 x 5 = 50 Ah
3. Capaciteit = 10 - 5 = 5 Ah
4. Capaciteit = 10 + 5 = 15 Ah

Wat is het symbool voor (elektrische)energie

1. E
2. P
3. C
4. U

Wat is het symbool voor (elektrische)stroom(sterkte)

1. U
2. I
3. P
4. R

Wat is het symbool voor (elektrisch)vermogen

1. U
2. I
3. P
4. R

Bereken de elektrische energie van een lamp die 50 W heeft en 1095 uur brandt per jaar.

1. 54750 kWh
2. 54,75 kWh
3. 54750 J
4. 54,75 J

Welke formule gebruik je om de capaciteit uit te rekenen?

Welke formule gebruik je om het vermogen uit te rekenen?

Bereken het vermogen in kiloWatt als het vermogen 250 W is.

1. 250 000 kW
2. 0,250 kW
3. 2,5 kW
4. 25 kW

Bereken de stroomsterkte in milli Ampère als de stroomsterkte 0,15 A is.

1. 1,5 mA
2. 15 mA
3. 150 mA
4. 1500 mA

Wat is de eenheid van elektrische energie in de huissituatie

1. J
2. 230 V
3. kWh
4. Wh

Bereken hoeveel seconde zitten er in 6 uur

1. 360
2. 21600
3. 600
4. 6000

Wat is de eenheid van energie in het algemeen

1. Joule
2. Ampère
3. Watt
4. Ohm

Capaciteit

De capaciteit is de hoeveelheid stroom die in een batterij zit opgeslagen.

De capaciteit wordt weergegeven in mAh (milli Ampère per uur) dus hoeveel mili Ampère kan de batterij leveren als hij in een  uur leegloopt.

Aan de slag

Lees § 4.2 en maak de vragen van § 4.2 op:

 Magister-ELO-Leermiddelen-Opdrachten-H4.2