Elektriciteit B4 8.4 Rendement en capaciteit les 5

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 3

Hoe kun je het vermogen
van een apparaat berekenen?

Wat is de eenheid voor vermogen?

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

Leerdoelen  8.4 Rendement en capaciteit

1. Je kunt uitleggen wat rendement betekent.
   
2. Je kunt de eigenschappen van een accu beschrijven.
   
3. Je kunt de capaciteit van een accu berekenen.
   
4. Je kunt berekenen hoelang een apparaat op een accu kan werken.
   
5. Je kunt de stroomsterkte door een apparaat berekenen dat op een accu werkt.

Rendement

Een elektrisch apparaat verbruikt elektrische energie. Het apparaat zet die energie om in een andere vorm van energie. Bijvoorbeeld: een lamp verbruikt elektrische energie en zet deze energie om in licht en warmte. De hoeveelheid energie die erin gaat, komt er ook weer uit. Energie verdwijnt niet.

Bij een lamp krijg je licht en warmte. Maar je gebruikt alleen het licht. De warmte van een lamp gebruik je niet. Daarom zeg je dat er energie verloren gaat aan warmte.

Die energie verdwijnt niet. Ze wordt alleen omgezet in een soort energie die je niet wilt. Dat noem je energieverlies.
 

Het rendement van een ledlamp

De elektrische energie die de lamp verbruikt, is 100% (afbeelding 1). 

Daarvan zet de lamp 45% om in licht. Licht is de nuttige energie van de lamp. Dit is de soort energie die je wilt van het apparaat. 

De rest van de energie wordt omgezet in warmte. 

De warmte gebruik je niet.

Je zegt:

Het rendement van deze lamp is 45%. 

De accu

In de accu van een auto is chemische energie opgeslagen (afbeelding 3). 

Ook in de accu van je telefoon is 

chemische energie opgeslagen.

Die chemische energie wordt omgezet in

elektrische energie. 

De accu van een auto heeft een spanning

van 12 V. De accu van een telefoon heeft

meestal een spanning van 3,8 V.

De Accu

De capaciteit geeft aan hoelang een accu een bepaalde hoeveelheid energie kan blijven leveren.

  

De capaciteit van een accu noteer je in ampère-uur (Ah). Een kleine personenauto heeft bijvoorbeeld een accu van 40 Ah. Bij een stroomsterkte van 4 ampère (A) duurt het 10 uur (h) voor de accu leeg is.

Capaciteit bereken je met de formule:

capaciteit = stroomsterkte × tijd

Oplaadbare batterij

Een oplaadbare batterij is een soort accu (afbeelding 4). De capaciteit van een oplaadbare batterij is veel kleiner dan die van een accu. Daarom wordt de capaciteit van batterijen gegeven in milliampère-uur (mAh).

De capaciteit staat altijd op de batterij.

Hoe groter de capaciteit van die batterij, 

hoe langer het apparaat blijft werken zonder

opladen. 

Oplaadbare batterij

Hoelang een apparaat kan werken op een batterij reken je uit met de formule:

tijd = capaciteit : stroomsterkte

Met de formule:

stroomsterkte = capaciteit : tijd

reken je uit hoeveel stroom er door 

een apparaat gaat.

Voorbeeldopdracht 1

De draadloze speaker van Anouk heeft een batterij met een capaciteit van 6000 mAh. Door haar speaker loopt een stroom van 0,250 A.

Hoelang kan de speaker van Anouk doorspelen zonder dat ze hem hoeft op te laden?

gegevens

stroomsterkte = 0,250 A = 250 mA

capaciteit = 6000 mAh

gevraagd

tijd = ? h

• uitwerking

tijd = capaciteit : stroomsterkte

tijd = 6000 : 250 = 12 h

De speaker kan dus 12 uur doorspelen zonder op te laden.

Samengevat:

Het rendement is hoeveel energie een apparaat nuttig verbruikt (in procenten).

In een accu is chemische energie opgeslagen.

De chemische energie wordt omgezet in elektrische energie.

Capaciteit geeft aan hoelang een accu een bepaalde hoeveelheid energie kan blijven leveren.

De eenheid van capaciteit is ampère-uur (Ah).

De capaciteit van een batterij wordt gegeven in milliampère-uur (mAh).

De capaciteit bereken je met de formule:

capaciteit = stroomsterkte × tijd

De tijd die een apparaat op een batterij kan werken, bereken je met:

tijd = capaciteit : stroomsterkte

Je berekent de stroomsterkte die door een apparaat loopt met:

stroomsterkte = capaciteit : tijd

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 §8.3

- maak test jezelf online §8.3

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. Je kunt uitleggen wat rendement betekent.
   
2. Je kunt de eigenschappen van een accu beschrijven.
   
3. Je kunt de capaciteit van een accu berekenen.
   
4. Je kunt berekenen hoelang een apparaat op een accu kan werken.
   
5. Je kunt de stroomsterkte door een apparaat berekenen dat op een accu werkt.

Ik snap de leerdoelen:
Je kunt uitleggen wat rendement betekent.
Je kunt de eigenschappen van een accu beschrijven.
Je kunt de capaciteit van een accu berekenen.
Je kunt berekenen hoelang een apparaat op een accu kan werken.
Je kunt de stroomsterkte door een apparaat berekenen dat op een accu werkt.

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

Afsluiting

Volgende les:

Huiswerk: 

•  Zet het in je planner!

1. Maak opdracht 4, 5, 6, 10, 12 en 13 van paragraaf 8.4 Rendement en capaciteit                                                                 

Dank voor jullie aandacht!

Aan de slag!

Maak opdracht 4, 5, 6, 10, 12 en 13  van paragraaf 8.4 Rendement en capaciteit

Je mag samenwerken!

Nabespreken 

Antwoorden opdrachten

Wetenschap is het opdoen van kennis en deze toepassen.
Natuurwetenschappers kijken naar de natuurlijke wereld, en nemen verschijnselen waar. En proberen die te verklaren en te voorspellen.
Ze doen ONDERZOEK en ontdekken zo nieuwe dingen over de natuur om ons heen.
Techniek wordt gebruikt om die kennis in uitvindingen toe te passen

Verschil Natuurkunde en Scheikunde: tijdelijk en blijvende veranderingen: Je kan het niet meer terug krijgen in de oude staat.
Eigenlijk IS scheikunde ook natuurkunde, maar dan specifiek gericht op stoffen en hoe die met elkaar reageren DUS een blijvende verandering