HAVO H1.2: Elektrische energie opwekken / Vermogen en energie

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

Elektriciteit HAVO - berekeningen

1.2 Vermogen en energie blz. 19 - 23 (theorie)

- Elektrisch vermogen

- Het energieverbruik berekenen

- Energie meten in Joule

- Energie meten in kWh

Lesdoelen:

• Leg uit wat vermogen is.
• Bereken het vermogen, spanning of stroom met

• Bereken energie, vermogen of tijd met

P=U⋅I

E=P⋅t

Vermogen

• is verbruikte elektrische energie per seconde (in Watt [W])
  
• op een apparaat wordt altijd het maximale vermogen vermeld ook als deze verschillende standen heeft.
  
• spanning en stroomsterkte bepalen het vermogen. (P = U x I)
  

Elektrisch vermogen (blz. 19-20)

De hoeveelheid verbruikte energie per seconde.

U is spanning in Volt [V]

 I  is stroom in Ampère [A]

P is vermogen in Watt [W]

P=U⋅I

Bereken het vermogen bij proef 1

Bereken het vermogen bij proef 1

1. U = 6 V ; I = 1,0 A

2. P = ? W

3. P = U x I

4. P = 6 V x 1,0 A 

   P = 6,0 W

5. Het vermogen in proef 1 is 6,0 watt.

Bereken het vermogen bij proef 2

Bereken het vermogen bij proef 2

1. U = 12V ; I = 1,0A 

2. P = ? W 

3. P = U x I 

4. P = 12 V x 1,0 A 

   P = 12,0 W 

5. Het vermogen in proef 2 is 12,0 watt.

Bereken het vermogen bij proef 3

1. U = 6 V ; I = 2,0A 

2. P = ?  

3. P = U x I 

4. P = 6 V x 2,0 A 

   P = 12,0 W 

5. Het vermogen in proef 3 is 12,0 watt.

Zoek op internet een filmpje over: Uitleg energieverbruik van Meneer Wietsema.

Ga daarna verder met de LessonUp!

Elektrische energie / Het energieverbruik berekenen (blz. 20)

P is vermogen in watt (W)

t is tijd in seconden (s)

E is energieverbruik in joule (J)

E=P⋅t

De J(oule) als eenheid (blz. 21)

1 Joule [J] is een kleine hoeveelheid energie.

Daarom gebruik je meestal:

kJ   = 1000 J    =    10³ J

MJ  = 1.000.000 J    =    10⁶ J

Elektrische energie verbruik wordt niet in Joule gemeten maar om praktische redenen in kWh.

Voorbeeld opdracht 1

Johan gebruikt een mixer van 350 W om slagroom te kloppen. Na 3,0 min kloppen is de slagroom klaar en zet hij het apparaat uit. 

Bereken het energieverbruik van de mixer in kJ.

Johan gebruikt een mixer van 350 W om slagroom te kloppen. Na 3,0 min kloppen is de slagroom klaar en zet hij het apparaat uit.  

Bereken het energieverbruik van de mixer in kJ.

1. Vermogen (P) = 350 W; t = 3,0 min = 180 s

2. Energieverbruik (E) = ? kJ

3. E = P x t 

4. E = 350 W x 180 s = 63.000 J = 63 kJ

5. Het energieverbruik van de lamp is 63 kJ

J(oule) of kWh, that's the question …(blz. 21-22)

Als P in  [W]  en tijd in [s]   => E = P x t   =>  [J]           (natuurkundig)

Als P in [kW] en tijd in [h]  =>  E = kW x u   =>  [kWh]       (praktisch)

1 kWh = 1000(w).3600(s) = 3.600.000 J = 3,6 x 10⁶ J = 3,6 MJ

De kWh is een praktische maat voor de energie leverancier.

Voorbeeld opdracht 2

Hugo schat dat zijn bereautlamp (6 W) in een maand ongeveer 60 uur brandt.

Bereken:

- Hoeveel elektrische energie de lamp in 60 uur verbruikt.

- Hoeveel die elektrische energie kost. 1kWh kost €0,23.

Hugo schat dat zijn bereautlamp (6 W) in een maand ongeveer 60 uur brandt. 

Bereken: 

- Hoeveel elektrische energie de lamp in 60 uur verbruikt. 

- Hoeveel die elektrische energie kost. 1kWh kost €0,23.

1. P = 6W = 0,006 kW

   t = 60 uur 

2. E = ? J

3. E = P x t

4. E = 0,006 x 60 = 0,36 kWh 

=> Energiekosten = 0,36 x €0,23 = € 0,08

Maken: opgave 7 (blz. 26)

Uitwerking opgave 7, blz. 26

Het verhitten van water:

E = P x t = 1.200 W X 30 S = 36.000J = 36 kJ

Het water door de koffie persen:

E = P x t = 200 W X 20 S = 4.000J = 4,0 kJ

E,totaal = 36 + 4,0 = 40 kJ (ong. 0,011 kWh)

Het vermogen is:

1. secondes in energie gemeten
2. energie per seconde gemeten

De grootheid van vermogen is ….. en de eenheid is …… of …….

1. Watt, P, kP
2. P, Watt, kWatt

De formule om het vermogen te berekenen is:

1. P x U = I
2. P = U x I
3. E = P x t
4. t = E : p

De grootheid van elektrische energie wordt aangegeven met:

1. E
2. e
3. J
4. j

De eenheid van elektrische energie is:

1. E
2. e
3. J
4. j