H4 4.4 Vermogen en energie K2 les 4

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

Hoofdstuk 4: Elektriciteit

Introductie

§ 4.1 Een stroomkring maken

§ 4.2 Spanningsbronnen

§ 4.3 Schakelingen

§ 4.4 Vermogen en energie

Lesprogramma

1. Huiswerk controle 
2. Terugblik
3. Leerdoelen
4. Instructie (uitleg)
5. Afsluiting 
6. Huiswerk

Huiswerkcontrole

Alle opdrachten Par 3

Terugblik

1. Je kunt twaalf symbolen voor onderdelen in schakelschema’s herkennen en tekenen.
   
2. Je kunt het verschil uitleggen tussen een parallelschakeling en een serieschakeling.
   
3. Je kunt het schakelschema tekenen van eenvoudige serie- en parallelschakelingen.
   
4. Je kunt uitleggen waarom elektrische apparaten bijna altijd parallel geschakeld worden.
   
5. Je kunt de grootte van de stroomsterkte beredeneren in een schakeling.

Leerdoelen 4.4 Vermogen en energie

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

 Vermogen en energie

Je hebt niet veel aan een mobiele telefoon als je hem steeds moet opladen. 

Daarom is het belangrijk dat een telefoon zo goed mogelijk omgaat met de beschikbare elektrische energie. 

Hoe zuiniger het apparaat daarmee is, hoe langer het duurt voordat de batterij weer opgeladen moet worden.

Het vermogen van een apparaat

• Een laptop verbruikt in dezelfde tijd meer elektrische energie dan een tablet. 
• Je zegt dat een laptop vergeleken met een tablet een groter vermogen heeft. 
• Het vermogen geeft aan hoeveel elektrische energie een apparaat in een seconde verbruikt.
• Bij veel apparaten staat het vermogen vermeld op de verpakking. 
• Het vermogen wordt meestal opgegeven in watt (W) of in kilowatt (kW). 

• Omrekenen doe je zo:
• 1 kW = 1000 W
• 1 W = 0,001 kW

Veranderlijk vermogen

Het vermogen van sommige apparaten is veranderlijk. 

Bij een mobiele telefoon neemt het vermogen bijvoorbeeld sterk toe als je belt of gebruikmaakt van internet.

Als de telefoon op stand-by staat, is het vermogen juist heel klein. 

Andere apparaten hebben wel een constant vermogen, zoals een zaklantaarn of een elektrische klok.

• Omrekenen doe je zo:
• 1 kW = 1000 W
• 1 W = 0,001 kW

Spanning en stroomsterkte

Het vermogen van een apparaat hangt af van twee factoren:

1 de spanning waarop het apparaat werkt;

2 de stroomsterkte die door het apparaat loopt.

Je kunt de energie in stromende lucht 

gebruiken om een windmolen te laten draaien.

Er wordt dan vermogen overgebracht van de lucht op de wieken (afb 2). 

Het molentje wordt door de luchtstroom uit de ballon in beweging gebracht.

Spanning en stroomsterkte

Stroomsterkte:

Hoe snel het molentje draait, hangt in de eerste plaats af van de stroomsterkte, dus van de hoeveelheid lucht die

in één seconde de ballon uitstroomt.

Spanning:

De snelheid waarmee het molentje gaat draaien, 

hangt ook af van de spanning, dus van hoe hard de ballon is opgeblazen.

Het vermogen berekenen

De spanning en de stroomsterkte bepalen samen hoe groot het overgebrachte vermogen is. 

Je ziet dat terug in de formule om het vermogen te berekenen:

• vermogen = spanning × stroomsterkte
• het vermogen in watt (W);
  
• de spanning in volt (V);
  
• de stroomsterkte in ampère (A).

Voorbeeldopdracht 1

Op een website wordt reclame gemaakt voor een ledlamp. Deze zou een laag vermogen hebben.

spanning = 12 V

stroomsterkte = 220 mA

gegevens:

spanning = 12 V

stroomsterkte = 220 mA = 0,22 A

gevraagd:

vermogen = ?

uitwerking:

• vermogen = spanning × stroomsterkte
  
• vermogen = 12 × 0,22
  
• vermogen = 2,64 W

Vermogen, tijd en energieverbruik

Als je een mobiele telefoon of een tablet even niet gebruikt, schakelt het apparaat zo veel mogelijk onderdelen uit. Het beeldscherm gaat bijvoorbeeld al na korte tijd op zwart. 

Hierdoor daalt het totale vermogen van het apparaat meteen.

Vermogen

Maat voor de hoeveelheid elektrische energie die 

een apparaat in één seconde verbruikt.

Aan de slag!

Maak de opdrachten van 4.4 Vermogen en energie

1 t/m 6

Afsluiting: we weten....

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