5.4 Energie omzetten

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 3

5.4 

5.4 Energie omzetten

Planning:

- Vandaag: LU en maken opdracht  1 tm 21

- Dinsdag: Uitleg Rendement en maken opdr 22 tm eind (aftekenen!)

- Donderdag: REP H5

Led of lamp?

Bekijk hiernaast het verbruik van een ledlamp tegenover de spaarlamp, gloeilamp en halogeenlamp. 

Wat valt je op aan de hoeveelheid licht die ze geven? (lm)

Welke lamp geeft het meeste licht op 900 lm tegenover het minste stroomverbruik?

1. LED
2. Halogeen
3. Gloeilamp
4. Spaarlamp

Energiecentrale

De energiecentrale zet chemische energie uit fossiele brandstoffen (vooral steenkool) om in warmte energie. 

Dit wordt gebruikt om water te verwarmen tot stoom, dit stoom wordt gebruikt om een schoepenrad in beweging te brengen (bewegischenergie) zodat een generator gaat draaien en zo elektrische energie wordt gemaakt. 

Welke energieomzettingen vinden er in een energiecentrale plaats?

1. Chemische energie -> bewegingsenergie -> warmte energie -> elektrische energie
2. Chemische energie -> warmte energie -> bewegingsenerige-> elektrische energie

Energie berekenen

Energie = vermogen x tijd 
E = P x t
kWh = kW x h

Voorbeeld: Een radio heeft een vermogen van 3000W. De radio staat 5 uur aan. Hoeveel energie verbruikt de radio in die tijd?

1.  G: P = 3000W, t= 5h, E=?
2.  G: P = 3000:1000 = 3kW
3. F: E = P x t
4.  O: E = 3 x 5 = 15
5. Eenheden: De verbruikte energie is dus 15 kWh

Elektrische energie berekenen

Een gloeilamp met een vermogen van 40 W staat 30 min aan.

Bereken de hoeveelheid elektrische energie in kWh.

Wat is Watt?

1. Grootheid
2. Anders....
3. Stroomkracht
4. Vermogen

Wat betekent de letter P?

1. Spanning
2. Stroomsterkte
3. Weerstand
4. Vermogen

De eenheid van vermogen is ......

1. V
2. A
3. W
4. h

Hoe berekenen we het vermogen

1. spanning x stroomsterkte
2. stroomsterkte : spanning
3. spanning : stroomsterkte
4. spanning x weerstand

Wat is de eenheid van vermogen in de formule E=P*t

1. W
2. kW
3. P
4. E

Op een lampje staat: 6V;100 mA, P = U x I
Hoe groot is het vermogen van het lampje?

1. P = 600 W
2. P = 0,6 W
3. P = 6 W
4. P = 60 W

Bereken het vermogen van 2 lampen van 0.1 A die aangesloten zijn op het lichtnet. Vermogen = spanning x stroomsterkte

1. Verm = 12 V x 2A = 24W
2. Verm = 230 V x 1A = 230W
3. Verm = 12 V x 0.2A = 2.4W
4. Verm = 230 V x 0.2A = 46W

Energiegebruik

Energiegebruik = E in kWh

kilo Watt hour (uur)

Energie = vermogen x tijd. Een wasmachine van 1000W staat 1uur en 30min aan. Bereken het energieverbruik in kWh.

1. Energie = 1000 : 1.5 = 666.7 kWh
2. Energie = 1000 x 1.5 = 1500 kWh
3. Energie = 1 x 1.5 = 1.5 kWh
4. Energie = 1 x 1.30 = 1.3 kWh

Wat is de eenheid van Energie

1. E
2. P
3. kWh
4. kW

E berekenen

E = P x t 

E = Energiegebruik in kWh

P = Energie (power) in Watt

t = tijd in uren

Wat is Energie?

1. Een hardrock band uit Ijsland
2. Het vermogen om Arbeid te verrichten of te leveren.
3. Dat spul uit een batterij.

Hoe schrijf je het op de juiste manier op?
De stroomsterkte door een lampje is 2 ampère.

1. U = 2 A
2. P = 2 A
3. t = 2 A
4. I = 2 A

Maak nu opdracht 1 tm 21

Energie omzetten

Je kunt elektrisch energie gebruiken om:

- te verwarmen

- te verlichten

- bewegen

- magnetisme

- opslaan

Verlichten

Elektrische energie kun je gebruiken om te verlichten. 

Verwarmen

Elektrisch energie kan gebruikt worden om te verwarmen. 

Bewegen

Elektrische energie kan gebruikt worden om iets te laten bewegen. 

Magnetisme

Elektrisch energie kan gebruikt worden om elektromagneten aan te drijven. 

Opslaan

Elektriciteit kun je ook opslaan in batterijen en accu's. 

Rendement

Niet alle energie wordt nuttig gebruikt. Door het percentage nuttige energie te berekenen, kun je het rendement vinden. 

Rendement

Wanneer je moet rekenen met rendement, maak dan altijd een schetsje.

Bij de verbranding van een bepaalde hoeveelheid benzine, komt in een automotor 500 kJ aan warmte vrij. Hiermee kan 200 kJ bewegingsenergie worden gemaakt. Wat is rendement van deze auto?

1. 500 / 200 -> 2,5 %
2. 200 / 500 -> 0,40 %
3. 500 / 200 -> 25%
4. 200 / 500 -> 40%

Een gloeilamp levert 20J aan warmte. Het rendement is 30%. Hoeveel energie wordt verbruikt?

1. 20 x 0,30 --> 6,0 J
2. 20 / 0,30 --> 67 J
3. 20 x 0,70 --> 14 J
4. 20 / 0,70 --> 29 J

Wet van behoud van energie

Alle energie blijft ergens. Het verdwijnt niet. Het wordt alleen omgezet in een andere energievorm. Meestal is deze "afval" energie een vorm van warmte. 

Het rendement is nooit 100%

Aan de slag

Maak nu de rest van de opdrachten, kijk na en laat aftekenen. 

Ben je klaar? Kijk de LU's van dit hoofdstuk nog even door. En ga leren voor je toets.