Energiecentrales en berekeningen

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Energiecentrales en berekeningen

Leerdoelen

Aan het einde van deze les kun je onderdelen van een energiecentrale benoemen, uitleggen hoe inductiespanning in een dynamo wordt opgewekt, elektrisch vermogen toelichten en energieverbruik berekenen.

Introduceer de leerdoelen en vertel de leerlingen wat ze aan het einde van de les zullen hebben geleerd.

Wat weet jij al over energiecentrales en energieberekeningen?

Energiecentrale

Een energiecentrale bestaat uit verschillende onderdelen: brandstof, stoomketel, turbine, generator en koelsysteem.

Leg uit wat een energiecentrale is en welke onderdelen daarbij horen. Laat eventueel afbeeldingen zien ter verduidelijking.

Inductiespanning

Een inductiespanning wordt opgewekt door een magneet in een dynamo te laten draaien, waardoor er elektrische stroom ontstaat.

Leg uit hoe inductiespanning wordt opgewekt en hoe dit leidt tot elektrische stroom. Gebruik eventueel een animatie om dit te visualiseren.

Elektrisch vermogen

Elektrisch vermogen is de hoeveelheid energie die per seconde wordt geleverd of opgenomen. Het wordt uitgedrukt in watt (W).

Leg uit wat elektrisch vermogen is en hoe het wordt uitgedrukt. Geef eventueel voorbeelden van apparaten met verschillende vermogens.

Energieverbruik

Het energieverbruik van een apparaat wordt berekend door het vermogen te vermenigvuldigen met de tijd dat het apparaat aan staat. De eenheid van energie is joule (J).

Leg uit hoe het energieverbruik van een apparaat kan worden berekend. Geef eventueel voorbeelden van berekeningen.

Joule

Een joule (J) is de eenheid van energie. Het is de hoeveelheid energie die nodig is om een voorwerp van 1 kilogram 1 meter omhoog te tillen.

Leg uit wat een joule is en hoe het wordt gebruikt als eenheid van energie. Geef eventueel voorbeelden van andere eenheden van energie.

Voorvoegsels

Voorvoegsels zoals kilo (k), mega (M) en giga (G) worden gebruikt om grote hoeveelheden energie aan te duiden.

Leg uit hoe voorvoegsels worden gebruikt om grote hoeveelheden energie aan te duiden. Geef eventueel voorbeelden van situaties waarin deze voorvoegsels worden gebruikt.

Machten van 10

Machten van 10 worden gebruikt om kleine en grote hoeveelheden energie aan te duiden. Bijvoorbeeld: 1 millijoule (mJ) is 0,001 joule en 1 gigajoule (GJ) is 1.000.000.000 joule.

Leg uit hoe machten van 10 worden gebruikt om kleine en grote hoeveelheden energie aan te duiden. Geef eventueel voorbeelden van situaties waarin deze machten worden gebruikt.

Vermogen

Vermogen is de hoeveelheid energie die per seconde wordt geleverd of opgenomen. Het wordt uitgedrukt in watt (W).

Herhaal wat vermogen is en hoe het wordt uitgedrukt. Geef eventueel voorbeelden van apparaten met verschillende vermogens.

Wattpiek

Wattpiek (Wp) is de eenheid van vermogen van zonnepanelen. Het geeft aan hoeveel vermogen het zonnepaneel levert onder standaardomstandigheden.

Leg uit wat wattpiek is en hoe het wordt gebruikt als eenheid van vermogen voor zonnepanelen.

Energieberekeningen

Energieberekeningen kunnen worden gemaakt met behulp van de formules: vermogen = energie / tijd en energie = vermogen x tijd.

Leg uit hoe energieberekeningen kunnen worden gemaakt met behulp van deze formules. Geef eventueel voorbeelden van berekeningen.

Vermogen berekenen

Het vermogen kan worden berekend door de energie te delen door de tijd. Bijvoorbeeld: als een apparaat 100 joule energie verbruikt in 10 seconden, is het vermogen 10 watt.

Geef een voorbeeld van hoe vermogen kan worden berekend met behulp van de formule vermogen = energie / tijd. Laat zien hoe de formule kan worden toegepast op een praktisch voorbeeld.

Energie berekenen

De energie kan worden berekend door het vermogen te vermenigvuldigen met de tijd. Bijvoorbeeld: als een apparaat 10 watt vermogen levert gedurende 5 minuten, is de energie 3000 joule.

Geef een voorbeeld van hoe energie kan worden berekend met behulp van de formule energie = vermogen x tijd. Laat zien hoe de formule kan worden toegepast op een praktisch voorbeeld.

Vermogen van zonnepaneel berekenen

Het vermogen van een zonnepaneel kan worden berekend door de spanning en stroomsterkte te vermenigvuldigen. Bijvoorbeeld: als een zonnepaneel een spanning heeft van 12 volt en een stroomsterkte van 5 ampère, is het vermogen 60 watt.

Leg uit hoe het vermogen van een zonnepaneel kan worden berekend met behulp van de formule vermogen = spanning x stroomsterkte. Laat zien hoe de formule kan worden toegepast op een praktisch voorbeeld.

Energieverbruik van apparaat berekenen

Het energieverbruik van een apparaat kan worden berekend door het vermogen te vermenigvuldigen met de tijd dat het apparaat aan staat. Bijvoorbeeld: als een apparaat 50 watt vermogen heeft en 2 uur aan staat, is het energieverbruik 360000 joule.

Geef een voorbeeld van hoe het energieverbruik van een apparaat kan worden berekend. Laat zien hoe de formule kan worden toegepast op een praktisch voorbeeld.

Voorvoegsels en machten van 10

Voorvoegsels en machten van 10 kunnen worden gebruikt om kleine en grote hoeveelheden energie aan te duiden. Bijvoorbeeld: 1 kilowattuur (kWh) is 1000 wattuur (Wh) en 1 terajoule (TJ) is 1000000000 joule.

Leg uit hoe voorvoegsels en machten van 10 worden gebruikt om kleine en grote hoeveelheden energie aan te duiden. Geef eventueel voorbeelden van situaties waarin deze voorvoegsels en machten worden gebruikt.

Energie-efficiëntie

Energie-efficiëntie is de verhouding tussen de geleverde energie en de gebruikte energie. Het wordt uitgedrukt in een percentage.

Leg uit wat energie-efficiëntie is en hoe het wordt uitgedrukt. Geef eventueel voorbeelden van situaties waarin energie-efficiëntie belangrijk is.

Energiebesparing

Energiebesparing kan worden bereikt door zuinige apparaten te gebruiken, apparaten uit te zetten als ze niet worden gebruikt en door isolatie van woningen.

Leg uit hoe energiebesparing kan worden bereikt en welke maatregelen daarvoor kunnen worden genomen.

Herhaling

We hebben vandaag geleerd over energiecentrales, inductiespanning, elektrisch vermogen, energieverbruik, joule, voorvoegsels, machten van 10, vermogen, wattpiek, energieberekeningen, energie-efficiëntie en energiebesparing.

Herhaal kort de belangrijkste punten uit de les.

Vragen

Zijn er nog vragen over de onderwerpen die we vandaag hebben behandeld?

Geef de leerlingen de gelegenheid om vragen te stellen en beantwoord deze zo goed mogelijk.

Opdracht

Maak de opdracht op de volgende slide.

Geef de opdracht die op de volgende slide staat.

Opdracht: energieverbruik berekenen

Bereken het energieverbruik van een televisie met een vermogen van 100 watt die 3 uur per dag aan staat. Gebruik de formule energie = vermogen x tijd. De eenheid van energie is kilowattuur (kWh).

Laat de leerlingen de opdracht uitvoeren. Bespreek de uitkomsten.

Einde

Dit was de les over energiecentrales en energieberekeningen. Tot de volgende keer!

Rond de les af en geef eventueel huiswerk op.

Schrijf 3 dingen op die je deze les hebt geleerd.

De leerlingen voeren hier drie dingen in die ze in deze les hebben geleerd. Hiermee geven ze aan wat hun eigen leerrendement van deze les is.

Schrijf 2 dingen op waarover je meer wilt weten.

De leerlingen voeren hier twee dingen in waarover ze meer zouden willen weten. Hiermee vergroot je niet alleen betrokkenheid, maar geef je hen ook meer eigenaarschap.

Stel 1 vraag over iets dat je nog niet zo goed hebt begrepen.

De leerlingen geven hier (in vraagvorm) aan met welk onderdeel van de stof ze nog moeite. Voor de docent biedt dit niet alleen inzicht in de mate waarin de stof de leerlingen begrijpen/beheersen, maar ook een goed startpunt voor een volgende les.