2.2 Vermogen en Energie

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

2.2 

Vermogen en energie

Programma van de les

Herhaling transformator

Start paragraaf 2 (vermogen en energie)

Wat is het symbool voor vermogen

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

Wat is hoogspanning?

1. De spanning door een stroomdraad die hoog boven de grond hangt
2. De spanning die groter is dan 10 000 Volt
3. De spanning van het stopcontact
4. De spanning tussen twee ruziënde ministers of presidenten

Wat is er nodig om elektrische stroom op te wekken?

1. spoel en een stroomdraad
2. warmte
3. een bewegende magneet en een spoel
4. een bewegende magneet

Waarom wordt elektrische stroom vervoerd bij een zo hoog mogelijke spanning?

1. Gewoon omdat het kan
2. Om de stroom zo snel mogelijk bij de huizen te krijgen
3. Dan ontstaat er meer elektrische energie
4. Dan is er minder energie verlies

Bij een elektriciteitscentrale wordt er warmte opgewekt.
Waarvoor wordt die warmte gebruikt?

1. Om stoom te krijgen
2. Om de magneet te laten draaien
3. Om de spoel te laten draaien
4. om koelwater te kunnen gebruiken

1. Transformator A heeft een grotere uitgangsspanning als transformator B
2. Transformator B heeft een grotere uitgangsspanning als transformator A
3. De uitgangsspanningen van beide transformatoren zijn even groot

Op een transformator van een aquariumpomp staat 12V/0,4 A. De primaire spoel heeft 100 windingen en wordt aangesloten op het lichtnet.
Bereken het aantal windingen van de secundaire spoel.

1. 5 windingen
2. 1917 windingen
3. 2 windingen
4. 1104 windingen

Werking van een transformator

Een transformator bestaat uit twee spoelen van geisoleerde koperdraad om een weekijzeren kern.

• Primaire spoel wordt verbonden met het
  

       lichtnet, secundaire spoel met het apparaat.

• Wisselstroom gaat door de primaire spoel,
  

       die wordt een elektromagneet.

• Weekijzeren kern wordt hierdoor gemagnetiseerd.

Werking van een transformator (2)

Gevolg - er ontstaat in de

secundaire spoel een

veranderende magneetveld,

wat een lagere 

wisselspanning opwekt.

Formule transformator

                 = spanning primaire spoel

                 = spanning secundaire spoel

                 = aantal windingen

                     primaire spoel

                 = aantal windingen

                     secundaire spoel

​U​s​​​​U​p​​​​​​​=​N​s​​​​N​p​​​​

U​p​​

U​s​​

N​p​​

N​s​​

Doelen van de les

De leerling kent de grootheden en eenheden die bij vermogen en energie passen.

De leerlingen weten wat het vermogen van een apparaat is en kunnen dat uitrekenen.

De leerlingen kunnen het energieverbruik uitrekenen. 

Paragraaf 2

Een apparaat met een klein vermogen gebruikt per seconde weinig
energie. (Heeft dus weinig smarties nodig)

Maar een apparaat met een GROOT vermogen  gebruikt per seconde veel
energie. (Heeft dus veel smarties nodig)

Paragraaf 2

Het vermogen (P) hangt af van: De spanning (U)

• Hoe meer volt (V), des te groter het vermogen in Watt (W)

Het vermogen (P) hangt ook af van: De stroomsterkte (I)

• Hoe meer Ampere (A), des te groter het vermogen in Watt (W)

De formule is dan dus: 

P=U⋅I

Paragraaf 2

Rekenen met het vermogen:

Wat is de eenheid van Vermogen?

Een apparaat van 1950 W is aangesloten op het stopcontact. Hoe groot is de stroomsterkte door het apparaat?

Paragraaf 2

Zoals we al zagen is het vermogen (P) de hoeveelheid energie (E) die per seconde (s) gebruikt wordt. of te wel:

Als we dan de hoeveelheid energie willen uitrekenen is dat dus:

vermogen=​tijd​​energie​​

Energie=vermogen⋅tijd

Paragraaf 2

Bijwerken van onze begrippenkaart:

 Vul eventueel zelf nog in wat je hierbij helpt om de begrippen te veranderen. 

Paragraaf 2

Belangrijk: als we het vermogen (P) invullen in W(att) en de tijd (t) in seconden (s) krijg je het energieverbruik (E) in Ws en noemen we altijd J(oule)

als we het vermogen (P) invullen in KiloWatt (kW) en de tijd (t) in uur (h) krijg je het energieverbruik (E) in Kilowattuur (kWh)

Tijdens het studeren staat je bureaulampje 1,5 uur aan. Op het lampje staat 25 W. Wat is de verbruikte energie?

Een beamerlamp heeft een vermogen van 200 W. De beamer kan ongeveer 4000 uur branden. Hoeveel energie kost het om de lamp helemaal op de branden?

Zelfstandig aan de slag

H3: Maken paragraaf 2

A3: Vraag 3, 4, 6, 7, 9, 10, 11