4.4 Vermogen en energie

• Natuurkunde
• Middelbare school
• mavo, havo, vwo
• Leerjaar 2

4.4 Vermogen en energie

Programma

Activiteit	Doel	Tijdsduur
-Practica nakijken	Reflecteren op vorige leerdoelen	20 min
-Vermogen	Nieuwe leerdoelen introduceren	20 min
-Energieverbruik		20 min
-Oefenen	Nieuwe leerdoelen verwerken	20 min

Practica nakijken

Leerdoelen

Wat behandelen we vandaag?

• Je kunt uitleggen wat het vermogen van een apparaat is.
  
• Je kunt het vermogen van een apparaat berekenen.
  
• Je kunt uitleggen waarom een apparaat met een groter vermogen meer elektrische energie verbruikt.

Vaardigheid 12: Werken met formules

Een berekening moet je ALTIJD bij Nask in 5 stappen opschrijven:

• Stap 1: Noteer de gegevens.
  
• Stap 2: Noteer wat er gevraagd wordt.
  
• Stap 3: Noteer de juiste formule.
  
• Stap 4: Vul de gegevens in.
  
• Stap 5: Noteer het antwoord, een getal gevolgd door een eenheid.

Stap 1: Noteer de gegevens.
Stap 2: Noteer wat er gevraagd wordt.
Stap 3: Noteer de juiste formule.
Stap 4: Vul de gegevens in.
Stap 5: Noteer het antwoord, een getal
gevolgd door een eenheid.

De balansmethode

Dit is een methode waarmee je een letter kan verplaatsen naar de andere kant van het =-teken.

De formule: ⍴ = m : V

Hoe ziet de formule er uit als:

m = ?

V = ?

Verschillende apparaten verbruiken een verschillende hoeveelheid elektrische energie. Een TV verbruikt veel meer energie dan een bureaulamp. Dit heet het vermogen. Wat is de eenheid van vermogen?

1. Volt (V)
2. Ohm (Ω)
3. Ampère (A)
4. Watt (W)

Vermogen

Verschillende apparaten verbruiken een verschillende hoeveelheid elektrische energie. Een TV verbruikt veel meer energie dan een bureaulamp.

Het vermogen geeft aan hoeveel elektrische energie per seconde gebruikt wordt door een apparaat.

Vermogen wordt gemeten in Watt (W).

Vermogen

Niet alle apparaten gebruiken een constant vermogen, een mobiel verbruikt meer vermogen tijdens het spelen van een spelletje dan wanneer het uit staat.

Op labels staat dan vaak het maximale vermogen dat het apparaat kan gebruiken.

Sommige apparaten zoals een lamp verbruiken wel een constant vermogen.

Vermogen berekenen

Het vermogen is afhankelijk van de spanning en stroomsterkte. Het vermogen geeft aan hoeveel energie er per seconde verbruikt wordt.

Spanning = hoeveel elektrische energie deeltjes bij zich hebben. Hoe meer energie ze dragen, hoe meer een apparaat het gebruikt, hoe hoger het vermogen.

Stroomsterkte = hoeveel deeltjes er per seconde bewegen. Hoe meer deeltjes er bewegen hoe meer energie het kan afgeven, hoe hoger het vermogen.

Vermogen berekenen

Je kan het vermogen berekenen met de volgende formule:

vermogen = spanning x stroomsterkte

Of in symbolen:

P = U x I

• P = vermogen in Watt (W)
• U = Spanning in Volt (V)
• I = Stroomsterkte in Ampère (A)

Bereken het vermogen van een lamp, met een stroomsterkte van 15 A en 230 V. Maak gebruik van het stappenplan.
P = U x I

Bereken de stroomsterkte van een koffiezetapparaat, wanneer het een vermogen heeft van 300 W en een spanning van 230 V. Gebruik het stappenplan.
P = U x I

Energieverbruik berekenen

Dit staat niet in je boek maar moet je wel kunnen op de toets!!!

Soms moet je weten hoeveel elektrische energie een apparaat verbruikt, dit noem je het energieverbruik berekenen.

Hiervoor gebruik je het vermogen, want dit geeft aan hoeveel energie je per seconde gebruikt.

En je gebruikt de tijd dat het apparaat heeft aangestaan.

E = P x t

2 Vormen

E = P x t kan je op 2 manieren uitrekenen:

1. E = energieverbruik in Joule (J)
   P = vermogen in Watt (W)
   t = de tijd in seconden
   
   
2. E = energieverbruik in kilowattuur (kWh)
   P = vermogen in kiloWatt (kW)
   t = tijd in uren
   
   

Methode 1 wordt veel gebruikt op voedingslabels (aantal kJ/calorieën).

Methode 2 wordt gebruikt om energie te berekenen in huizen.

Een elektrische verwarmingsplaat heeft een vermogen van 900 W. Bereken het energieverbruik in J en in kWh als de plaat een halfuur aan staat.
E = P x t

Een TV verbruikt jaarlijks €3,20 aan stroom. 1 kWh kost €0,22. Het vermogen van de TV is 0,03 kW. Bereken hoeveel uur de TV aanstaat in een jaar.
E = P x t

Oefeningen

Wie?	Zelfstandig of duo's in rust.
Wat?
Hoe?	Uit het boek
Hulp?	Docent
Tijd?	Tot 5 minuten voor eindtijd.
Uitkomst?	Je beheerst de gestelde leerdoelen.
Klaar?	Werken aan een ander vak

Hoofdstuk 4 Paragraaf 4:

1 t/m 9

Welke leerdoelen beheers je nu?

Deze leerdoelen beheers ik nu al

Deze leerdoelen beheers ik nog niet. Dus ga ik hier nog mee verder oefenen/lezen. Anders vraag ik hulp aan de docent.

Je kunt uitleggen wat het vermogen van een apparaat is.

Je kunt het vermogen van een apparaat berekenen.

Je kunt uitleggen waarom een apparaat met een groter vermogen meer elektrische energie verbruikt.