Vermogen en Energie

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 2

§ 1.2 Vermogen en energie

Terugblik +

Vragen HW?

 § 1.2 Vermogen en energie

Wat is vermogen?

Vermogen berekenen

Energieverbruik berekenen

Vorige Lessen...

Energie opwekken

Beweeg een permanente magneet

door een spoel en er ontstaat een 

wisselspanning. 

Wissel en gelijkspanning

• Deze wisselingen heeft een frequentie (herhaling) van 50 Hz.

• Een accu / batterij hebben een plus en een min pool.
  
• Het netwerk is wisselspanning. (denk aan de demo)
  
• +325V en – 325V ==> effectief is dat 230V

Netspanning

Begrip = 230V

Begrippen 1

Gelijkspanning:

Spanning die onveranderlijk is, zoals de spanning van een batterij of accu.

Wisselspanning:

Spanning die voortdurend van plus naar min wisselt, zoals de spanning op het lichtnet.

Effectieve spanning:

De ‘gemiddelde’ spanning van een wisselspanning. Als je met een wisselspanning moet rekenen, bijvoorbeeld om het vermogen uit te rekenen, gebruik je de effectieve spanning.

Transformator:

Apparaat dat een wisselspanning kan omzetten in een hogere of lagere wisselspanning met behulp van twee spoelen om een weekijzeren kern.

Begrippen 2

Energieverlies:

Het gegeven dat er elektrische energie verloren gaat tijdens het transport, doordat een deel van die energie wordt omgezet in warmte.

Hoogspanning:

Hoge spanning (tot 380 kV) die wordt gebruikt om elektrische energie over grote afstanden te vervoeren.

Netspanning:

Spanning van 230 V, zoals je die thuis gebruikt.

Van wisselend magnetisch veld naar wisselspanning

Wisselend magnetisch veld  =  wisselspanning.

Rekenen aan de transformator

.

• Hoeveel wikkelingen zijn er aan de primaire kant?
• 4
• Hoeveel wikkelingen aan de secundaire kant?
• 8
• Per wikkeling is er een sterkte van het veld.
• Dus meer wikkelingen secundair geeft meer spanning.
• Hoeveel meer spanning in dit voorbeeld?
• 4 : 8 = 2 keer zoveel...

Transformator formule

.

Verhouding van de windingen = verhouding spanning

Transformator formule

.

Verhouding van de windingen = verhouding spanning

Stap 1:  ?

Transformator formule

.

Verhouding van de windingen = verhouding spanning

Stap 1: Up= 24 V

             Np= 10 wind

             Ns= 5 wind

Transformator formule

.

Verhouding van de windingen = verhouding spanning

Stap 1: Up= 24 V

             Np= 10 wind

             Ns= 5 wind

Formule?

Transformator formule

.

Verhouding van de windingen = verhouding spanning

Stap 1: Up= 24 V

             Np= 10 wind

             Ns= 5 wind

Wiskunde in Natuurkunde

Balans methode:

• Links en rechts delen of vermenigvuldigen met zelfde getal!
• Wegstrepen want iets gedeeld door zichzelf is 1.
• "Iets" keer 1 is "iets".
• 10 · Us = 5 · 24 geeft

Wiskunde in Natuurkunde

Balans methode:

• Links en rechts delen of vermenigvuldigen met zelfde getal!
• Wegstrepen want iets gedeeld door zichzelf is 1.
• "Iets" keer 1 is "iets".
• 10 · Us = 5 · 24 geeft
• 
  
•  Us = 12V

Transformator formule

Rekenen met de transformator 1

Rekenen met de transformator 1

Rekenen met de transformator 1

Rekenen met de transformator 1

Ideale transformator

Geen energie verlies.

𝑃𝑝𝑟𝑖𝑚𝑎𝑖𝑟 = 𝑃𝑠𝑒𝑐𝑢𝑛𝑑𝑎𝑖𝑟

Stroomsterkte en Spanning

       Symbool                 Grootheid                Eenheid 

•         I                           Stroomsterkte      Ampère (A)
•         U                         Spanning                 Volt (V)

1.2.1 Je kunt berekeningen maken met het verband tussen vermogen, spanning en stroomsterkte.

1.2.2 Je kunt berekeningen maken met het verband tussen energie, vermogen en tijd.

1.2.3 Je kunt de eenheden kilowattuur en joule naar elkaar omrekenen

Leerdoelen § 1.2 

Wat is vermogen?

Wat is vermogen?

Grootheid:        Vermogen

Symbool:    P (van Power)

Eenheid:                watt (W)

       

Hoeveelheid energie dat een apparaat per seconde verbruikt

James Watt

Schotse Ingenieur

1736 - 1819

'Uitvinder' van de stoommachine

Wat is vermogen?

Vermogen = Spanning x Stroomsterkte

P = U x I

Spanning = energie per lading

Stroomsterkte  = lading per seconde

Vermogen = energie per seconde

Wat is het vermogen dat het lampje gebruikt?

1. 12 Watt
2. 0,3 Watt
3. 0,083 Watt
4. 3 Watt

Wat is het vermogen
dat de batterij levert?

1. 0,2 W
2. 1,8 W
3. 4,5W
4. 45 W

Wat verbruikt er in 5 minuten de meeste energie?

1. Laptop
2. Koelkast
3. Gloeilamp
4. Koffiezetapparaat

laptop 50-150 W

koelkast 100 - 300 W

Gloeilamp 40-60 W

koffiezetapparaat 1000 - 1500 W

Hoe groot is het vermogen van de Amerikaans koelkast die in mijn keuken staat?
I = 2 A

1. 232 W
2. 460 W
3. 0,46 kW
4. te weinig informatie

Wat is het vermogen dat
de adapter verbruikt?

1. 230 Volt
2. 0,3 Ampere
3. 9 Volt
4. 6 Watt

Vermogen

Vermogen = Spanning x Stroomsterkte

P = U x I

Dus ook: 

U = P / I

I = P / U

Een stofzuiger gebruikt 700 W vermogen. De netspanning is 230 V.
Wat is de stroomsterkte?

1. 161,0 A
2. 161000,0 A
3. 3,04 A
4. 304,0 A

Energiegebruik

Grootheid:                           Energie     

Symbool:                                        E   

Eenheid:      Kilowattuur( kWh)

Energie = Vermogen x Tijd

E = P x t

vermogen in kilowatt (kW) en tijd in uur (h)

Energiegebruik

Energie = Vermogen x Tijd

E = P x t

Dus ook:

P = E / t

t = E / P

Een wasmachine heeft een was gedraaid in 2 uur.
De wasmachine gebruikt 3000 W vermogen.
Hoeveel energie heeft de machine gebruikt om de was te doen?

1. 6 kWh
2. 6000 kWh
3. 1500 kWh
4. 1,5 kWh

Een andere wasmachine gebruikt maar 2000 W vermogen.
Om de was te draaien doet deze er echter 4 uur over.

Is deze wasmachine milieuvriendelijker dan de vorige?

1. Ja
2. Nee

1.2.1 Je kunt berekeningen maken met het verband tussen vermogen, spanning en stroomsterkte.

1.2.2 Je kunt berekeningen maken met het verband tussen energie, vermogen en tijd.

1.2.3 Je kunt de eenheden kilowattuur en joule naar elkaar omrekenen

Leerdoelen § 1.2 

§ 1.2

Maken som 1 t/m 6

blz.23