10. Energieverbruik ZANP

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 2

10. Energieverbruik

Elektrisch vermogen

Is NIET hetzelfde

Elektrische energie

Vermogen

Grootheid:

Symbool: 

Eenheid:

Symbool: 

zet dit in een tabel op het bord, aantekening

Vermogen

Grootheid: Vermogen

Symbool: P

Eenheid: Watt

Symbool: W

zet dit in een tabel op het bord, aantekening

Energie

Grootheid:

Symbool: 

Eenheid:

Symbool: 

zet dit in een tabel op het bord, aantekening

Energie

Grootheid: Energie

Symbool: E

Eenheid: kiloWattuur

Symbool: kWh

zet dit in een tabel op het bord, aantekening

Vermogen

Vermogen - typeplaatje

Elektrische energie thuis

Slimme meter

Omzetten van energie

1

2

3

4

Energieverbruik

Opdracht 1

Uitwerking opdracht 1

Opdracht 2

Uitwerking opdracht 2

Opdracht 3

Uitwerking opdracht 3

1

Opdracht 4

Uitwerking opdracht 4

Opdracht 5

Uitwerking opdracht 5

Opdracht 6

Uitwerking opdracht 6

Samenvattend - Energie

Energie is hetgeen dat een apparaat verbruikt.
Dit is ook waar je voor betaalt op je energierekening.
Het is dus echt iets anders dan vermogen.
Vermogen zegt alleen wat over de energie die een apparaat verbruikt als hij aan staat.

Samenvattend - Formuleblad

Dus, let op!

De eenheid van vermogen (P) is niet bij beide formules gelijk.

Bij P = U x I

eenheid van P = Watt (W)

Bij E = P x t

eenheid van P = KiloWatt (kW)

Uitlegvideo

Verwerkingsvragen

Dit is Huiswerk

In SOM vind je wanneer je dit precies moet af hebben

E = P x t

Zet P vooraan

1. P = t / E
2. P = E / t
3. P = E x t
4. Weet ik niet

kWh (kilo watt uur) is een

1. Energie grootheid
2. Energie eenheid
3. Vermogen grootheid
4. Vermogen eenheid

Je hebt een mixer met een vermogen van 0,2 kW en een tosti-ijzer van 1000 W. Wat verbruikt meer energie per jaar?

1. de mixer
2. het tosti-ijzer
3. dit kan je niet weten

Het energieverbruik in kilowattuur bereken je met de formule E = P ∙ t.
In welke eenheden moet je het vermogen en de tijd invullen?

1. het vermogen in kW en de tijd in minuten
2. het vermogen in W en de tijd in uren
3. het vermogen in kW en de tijd in uren
4. het vermogen in W en de tijd in minuten

Wat is het vermogen van dit apparaat?
Lees het af van de sticker

1. 230V
2. 7,1A
3. 1,5kW
4. 4600GPH

Bereken het vermogen van dit apparaat

1. 897 W
2. 59 W
3. 226,1 W
4. 233,9 W

Welke uitspraak is NIET waar?

1. Het vermogen van sommige apparaten is heel veranderlijk.
2. Het vermogen geeft aan hoeveel stroomsterkte een apparaat per seconde verbruikt.
3. Hoe groter het vermogen, hoe meer elektrische energie het apparaat per seconde verbruikt.
4. Als je belt is het vermogen van je telefoon groter dan wanneer hij op stand-by staat.

Een wasmachine staat 1 uur aan en heeft een vermogen van 1000 W.
Wat is het vermogen na 2 uur?

1. 2000 W
2. 2 kWh
3. 1,0 kW
4. 1000 kWh

Een ovenschotel staat 30 minuten in de oven. Het vermogen van de oven is 200 Watt. Bereken de elektrische energie.

1. 400 kW
2. 6 kWh
3. 0,1 kW
4. 0,1 kWh

Opdracht 1: De accu van een elektrische auto heeft een spanning van 360 V. Het maximale vermogen van hiervan is 90 kW.
Bereken de stroomsterkte die de accu bij maximaal vermogen
levert (Geef je berekening met formule(s))

250A

(geef zelf je berekening)

Opdracht 2: Je hebt een elektrische auto en die wil je opladen aan het stopcontact (230V) . Als de accu vol is, kan deze 24 kWh elektrische
energie leveren. De accu kun je in 4 uur opladen.
Bereken de stroomsterkte die je tijdens het laden nodig hebt.
(Geef je berekening met formule(s))

26A

(geef zelf je berekening)

Opdracht 3: Stefan wil zijn televisie vervangen voor een zuiniger model. Zijn oude plasma-televisie heeft een vermogen van 250 Watt, zijn nieuwe LED-televisie heeft een vermogen van 45 Watt. Stefan kijkt gemiddeld 1,5 uur per dag televisie. Per kWh betaald Stefan €0,21.

Bereken hoeveel euro Stefan kwijt is per jaar aan het gebruik van zijn oude plasma-TV
(Geef je berekening met formule(s))

€28,77

(geef zelf je berekening)

Opdracht 4: Het starten van een auto duurt 2 s. De accu levert een spanning van 12 V en de stroomsterkte tijdens het starten is 250 A.

Hoeveel energie is nodig om de auto te starten?
(Geef je berekening met formule(s))

E = 1,67 kWh

(geef zelf je berekening)

Opdracht 5: Een stofzuiger (aangesloten op het stopcontact (230V)) gebruikt 0,10 kWh energie. De stroomsterkte in het snoer is 4,35 A.

Hoeveel minuten ben je bezig geweest?
(Geef je berekening met formule(s))

t = 6 minuten(geef zelf je berekening)

Opdracht 6: alleen voor VWO:
Een lamp verbruikt in 3 minuten 0,01 kWh aan energie. Hij is aangesloten op een spanningsbron van 230 V. Wat is de weerstand van de lamp?
(Geef je berekening met formule(s))

R = 264,5 Ω(geef zelf je berekening)

Antwoorden

Opdracht 1

Formule:

I = P/U

Gegevens:

U = 360 V

P = 90 kW = 90000 W

Berekening:

I=P/U

I=90000/360

I = 250 A

Opdracht 2

Formules:

P = E/t   & I = P/U

Gegevens:

U = 230 V

E = 24 kWh

t = 0,5 uur

Berekening:

P=E/t

P=24/4

P = 6 kW = 6000 W

I=P/U

I=6000/230

I = 26 A

Opdracht 3

Formule:

E = P x t

Gegevens:

P = 250 W = 0,25 kW

t = jaar lang iedere dag 1,5 uur = 547,5 uur (365x1,5)

1 kWh kost €0,21

Berekening:

E = P x t

E = 0,25 x 547,5

E = 137 kWh

Kosten per jaar oudeTV = 137 x €0,21

Kosten per jaar oudeTV = €28,77

Antwoorden

Opdracht 4

Formules:

P = U x I   &   E = P x t

Gegevens:

t = 2 sec = 0,00056 uur (2 sec : 60 : 60)

U = 12 V

I = 250 A

Berekening:

P = U x I

P = 12 x 250

P = 3000 W = 3 kW

E = P x t

E = 3 x 0,00056

E = 1,67 kWh

Opdracht 5

Formules:

P = U x I    &     t = E/P

Gegeven:

U = 230 V

E = 0,10 kWh

I = 4,35 A

Berekening:

P = U x I

P = 230 x 4,35

P = 1000,5 W = 1,0005 kW

t=E/P

t=0,10/1,0005

t = 0,0999 uur = 6 minuten (0,0999 x 60)

Opdracht 6

Formules:

P = E / t    &    I = P / U    &     R = U / I

Gegeven:

E = 0,01 kWh

t = 3 min = 0,05 uur (3 : 60)

U = 230 V

Berekening:

P = E/t

P = 0,01/0,05=0,2 kW

P = 0,2 kW = 200 W

I = P/U

I = 200/230

I = 0,87 A

R = U / I

R = 230/0,87

R = 264,5 Ω