H5.1-5.2 Elektrische apparaten

1 / 43
next
Slide 1: Slide
NatuurkundeMiddelbare schoolvmbo k, gLeerjaar 3

This lesson contains 43 slides, with interactive quizzes, text slides and 4 videos.

time-iconLesson duration is: 45 min

Items in this lesson

Slide 1 - Slide

H5 Elekticiteit

wk 9:   H5.1-5.2 Elektrische apparaten
wk 10:  H5.3       Spanning en stroomsterkte
wk 11:  H5.4       Weerstanden
wk 12   H5.5       Serie en Parallel
wk 13:  28 mrt    Schoolexamen H5 (nsk12)

Slide 2 - Slide

H5 Elekticiteit

wk 9:   H5.1-5.2 Elektrische apparaten
wk 10:  H5.3       Spanning en stroomsterkte
wk 11:  H5.4       Weerstanden
wk 12   H5.5       Serie en Parallel
wk 13:  27 mrt    Schoolexamen H5 (nsk13)

Slide 3 - Slide

waar denk je aan bij 
elektriciteit?

Slide 4 - Mind map

Wat zou je missen zonder elektriciteit?

Slide 5 - Mind map

Leerdoelen H5.1 Elektrische apparaten
Aan het eind van deze paragraaf kan ik:

  • uitleggen wat elektrische energie is;
  • beschrijven wat het vermogen van een apparaat is;
  • energiekosten berekenen;
  • het energieverbruik van een apparaat uitrekenen;
  • het rendement van een apparaat berekenen.

Slide 6 - Slide

Oefening stroomkring
A
Het lampje brandt
B
Het lampje brandt niet

Slide 7 - Quiz

Oefening stroomkring
A
Het lampje brandt
B
Het lampje brandt niet

Slide 8 - Quiz

Slide 9 - Video

Vermogen - stroomkring

Vermogen:
  • Wat een apparaat kan.  Meer vermogen is sterker.

  • Natuurkundig: vermogen = hoeveelheid energie in 1 seconde

Slide 10 - Slide

Vermogen
Vermogen is het energieverbruik per seconde verbruikt 

De afkorting voor vermogen is de hoofdletter van het Engelse woord voor vermogen, power.
 
De eenheid van vermogen is  watt (W)

Slide 11 - Slide

Energieverbruik
Afhankelijk van:
  • Vermogen van het apparaat (hoeveel energie die per seconde verbruikt)
  • Aantal uren dat het apparaat aan staat

Energiemeter thuis wordt ook wel kWh-meter genoemd?
  • kWh = kilo-Watt-uur 
  • Dus hoeveel kW (kiloWatt) er verbruikt wordt in 1 uur tijd

Slide 12 - Slide

Energie gaat nooit verloren
Elektrische energie zetten we om in .... 




Hoe snel die omzetting gaat noemen we vermogen

Er vinden energie omzettingen plaats 

Slide 13 - Slide

Energie-
omzettingen
Een energieomzetting kan je in een energiestroomdiagram weergeven.

De linkerkant geeft aan welke energievorm(en) er in gaan. De rechter kant geeft aan welke energievorm(en) er uit komen.

Slide 14 - Slide

En nu aan de slag...
Maak opgaven H5.1 p. 103 (1-3) 
Maak opgaven 3 t/m 12 H5.2 (p. 104 - Begrijpen)

Klaar:
Lees H5.2 van het leerboek goed door (p. 104 - beheersen)
Maak opgaven 13 t/m 23 (p. 107 - Beheersen)

Slide 15 - Slide

Slide 16 - Slide

Slide 17 - Slide

3GT.nsk12
Docent

Slide 18 - Slide

H5 Elekticiteit

wk 9:   H5.1-5.2 Elektrische apparaten
wk 10:  H5.3       Spanning en stroomsterkte
wk 11:  H5.4       Weerstanden
wk 12   H5.5       Serie en Parallel
wk 13:  28 mrt    Schoolexamen H5 (nsk12)

Slide 19 - Slide

3GT.nsk13
Docent

Slide 20 - Slide

H5 Elekticiteit

wk 9:   H5.1-5.2 Elektrische apparaten
wk 10:  H5.3       Spanning en stroomsterkte
wk 11:  H5.4       Weerstanden
wk 12   H5.5       Serie en Parallel
wk 13:  27 mrt    Schoolexamen H5 (nsk13)

Slide 21 - Slide

Leerdoelen H5.1 Elektrische apparaten
Aan het eind van deze paragraaf kan ik:

  • uitleggen wat elektrische energie is;
  • beschrijven wat het vermogen van een apparaat is;
  • energiekosten berekenen;
  • het energieverbruik van een apparaat uitrekenen;
  • het rendement van een apparaat berekenen.

Slide 22 - Slide

Energieverbruik
Afhankelijk van:
  • Vermogen van het apparaat (hoeveel energie die per seconde verbruikt)
  • Aantal uren dat het apparaat aan staat

Energiemeter thuis wordt ook wel kWh-meter genoemd?
  • kWh = kilo-Watt-uur 
  • Dus hoeveel kW (kiloWatt) er verbruikt wordt in 1 uur tijd

Slide 23 - Slide

Energie en vermogen
Twee eenheden van ENERGIE 
  • Natuurkunde       => Energie in Joule [J]
  • Energiebedrijven => Energie in Kilo-Watt-hour [kWh]

ENERGIE = VERMOGEN x TIJD
  • E in [J]      => P in [W]   en t in [s]
  • E in [kWh] => P in [kW] en t in [h]


Slide 24 - Slide

Een buitenlamp van 15 W brandt 
elke dag 8 uur.  Hoeveel kWh aan energie kost dat per jaar? 
Gegevens:
  • P = 15 W = 0,015 kW  
  • t = 8 h/dag x 365 dgn = 2920 h
Gevraagd:
  • E = ? kWh
Formule:
  • E = P x t
Uitwerking/Antwoord:
  • E = 0,015 x 2920 = 43,8 kWh

Een buitenlamp van 15 W brandt 
elke dag 8 uur.  Hoeveel Joule aan energie kost dat per jaar?
Gegevens:
  • P = 15 W 
  • t = 8 x 365  = 2920 h = 10 512 000 s
Gevraagd:
  • E = ? J
Formule:
  • E = P x t
Uitwerking/Antwoord:
  • E = 15 x 10 512 000 = 157 680 000 J 
  • E =  157 680 kJ = 158 MJ
  • (E = 158 : 3,6 = 43,8)

Slide 25 - Slide

Slide 26 - Video

kWh-prijs
Energiebedrijven hanteren een kWh-prijs voor de geleverde energie => hier moet je mee kunnen rekenen!!!

Energiekosten = Energie x kWh-prijs
              [€]              [kWh]     [€ per kWh] 

Slide 27 - Slide

Een koelkast verbruikt per jaar 360 kWh aan Energie. De kWh-prijs van de energieleverancier is € 0,25.

Hoe hoog zijn de energiekosten voor de koelkast per jaar? 

Gegevens:
  • E = 360 kWh
  • kWh-prijs = € 0,25
Gevraagd:
Energiekosten = € 
Formule:
Energiekosten = Energie x kWh-prijs
Uitwerking/Antwoord:
Energiekosten = 360 x € 0,25 
Energiekosten = € 90,00

Slide 28 - Slide

Energie-
omzettingen
Een energieomzetting kan je in een energiestroomdiagram weergeven.

Rendement = η



Slide 29 - Slide

Voor het dimlicht van een auto is een lampje nodig dat 12 watt licht geeft. Het rendement van een halogeenlampje is 20%. Bereken het vermogen van een halogeenlampje dat voldoende licht geeft.
Gegevens/gevraag:
  • rendement = 20%
  • Pnut = 12 W
  • Ptot = ? W
Formule:

Uitwerking/Antwoord:
  • 20 = (12 x 100%) : Ptot
  • Ptot = 1200 : 20 = 60 W

        of via de verhoudingstabel

stap 1: 



stap 2:  




stap 3:

Slide 30 - Slide

Onthouden formules

Energieprijs = Energie x kWh-prijs   
(kWh-prijs = € 0,25)

E      =   P     x   t    (let op eenheid kWh of J)
[kWh]      [kW]     [h]
  [J]          [W]      [s]





Slide 31 - Slide

En nu de theorie toepassen
Maak opgaven H5.2 Elektrische apparaten

Volgende les:
Practicum of opgaven maken? (afh Toa)

Slide 32 - Slide

Aan de slag rekenopgaven 
Maak opgave 15, 16, 17, 18 en 22 uit je werkboek
(p. 107)

Slide 33 - Slide

opg. 15 p 107
Reken om:





Opg. 16 p. 108
Bekijk de afbeelding. Een auto heeft drie remlichten. Her vermogen van één remlicht is 1,92 watt.
Bereken het energiegebruik van de remlichten in joule als de remlichten 40 seconden branden.

Gegevens:
  • vermogen = P = 1,92 x 3 = 5,76 W
  • tijd = t = 40 s
Gevraagd:
  • Energiegebruik = E = ? J
Formule:
  • E = P x t
Uitwerking:
  • E = 5,76 x 40 = 230,4 J
Antwoord:
  • De remlichten gebruiken 230 Joule (afgerond) aan energie.
2500 : 1000 = 2,5      
0,25 x 1 000 000 = 250 000      
0,039 x 1 000 = 39                          
5,4 : 3,6 = 1,5                              

Slide 34 - Slide

Opg. 17 p. 108

Een computermonitor heeft een elektrisch vermogen van 18 watt. De computer staat elke dag 5 uur aan. Bereken hoeveel elektrische energie deze monitor in één jaar verbruikt

Gegevens:
  • vermogen = P = 18 W = 0,018 kW
  • tijd = t = 5 h/dag x 365 = 1825 h/jaar
  • (t = 5 x 3600 x 365 = 6 570 000 s/jaar)
Gevraagd:
  • Energiegebruik = E = ? J (in één jaar)
Formule:
  • E = P x t
Uitwerking:
  • E = 0,018 x 1825 = 32,85 kWh
  • (E = 32,85 x 3,6 = 118 MJ)
  • (E = 18 x 6 570 000 = 118 260 000 J)
Antwoord:
  • Het energieverbruik is 33 kWh per jaar

Slide 35 - Slide

Opg. 18 p. 108

Iris heeft een elektrische scooter gekocht. Deze rijdt op een volle accu 70 km. Voor het opladen van de accu is 2,5 kWh energie nodig. Iris rijdt in een week 140 km.
Bereken hoeveel geld Iris per week uitgeeft aan energie voor haar scooter.

* Ga altijd uit van een kWh prijs van € 0,25

Gegevens:
  • per week 140 km => 2x volle accu
  • E (1x accu) = 2,5 kWh =>
  • E (tot) = 2 x 2,5 = 5,0 kWh
  • Prijs = € 0,25 per kWh
Gevraagd:
  • Kosten per week
Formule:
  • Kosten = verbruik x kWh-prijs
Uitwerking:
  • Kosten = 5,0 x 0,25 = € 1,25
Antwoord:
  • De kosten per week zijn 1,25 euro.

Slide 36 - Slide

Opg. 22 p. 109

Voor de oostkust van Engeland wordt een windmolenpark op zee gebouwd. Gemiddeld gaan de windmolens samen 3 080 MWh elektrische energie per dag leveren. Deze energie is voldoende voor 220 000 Engelse huishoudens.
a) Hoeveel elektrische energie verbruikt één Engels huishouden gemiddeld per dag?

Gegevens:
  • E = 3 080 MWh = 3 080 000 kWh p.d.
  • Aantal huishoudens: 220 000 stk
Gevraagd:
  • Energieverbruik één huishouden
Formule:
  • E één huishouden =  E (tot) : aantal
Uitwerking:
  • E één huis = 3 080 000 : 220 000
  • E één huis = 14 kWh p.d.
Antwoord:
  • Antwoord B

Slide 37 - Slide

Opg. 22 p. 109

Voor de oostkust van Engeland wordt een windmolenpark op zee gebouwd. Gemiddeld gaan de windmolens samen 3 080 MWh elektrische energie per dag leveren. Deze energie is voldoende voor 220 000 Engelse huishoudens.
b) Als het park gereed is, bestaat het uit 88 windmolens. Bereken het gemiddeld vermogen van één windmolen.

Gegevens:
  • E = 3 080 MWh p.d.
  • Aantal windmolens = 88 stk
  • E (1x) = 3 080 : 88 = 35 MWh p.d.
  • tijd = t = 1 dag = 24 h
Gevraagd:
  • Vermogen = P van één windmolen
Formule:
  • E = P x t  => P = E : t
Uitwerking:
  • P = 35 : 24 = 1,46 MW = 1 460 000 W
Antwoord:
  • Het vermogen van één windmolen is 1,45 MW

Slide 38 - Slide

Slide 39 - Link

Slide 40 - Video

Slide 41 - Video

Slide 42 - Slide

Slide 43 - Slide