H1.3 Vermogen en energie + Quiz H1.1 t/m H1.3

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g
• Leerjaar 3

Vandaag

Korte herhaling H1.1

Instructie H1.3 Vermogen en energie

Evt Quiz H1.1 en H1.2 (afh v/d tijd)

Stroomsterkte in een schakeling

In Serie-schakeling:

• I_tot = I₁ = I₂ = I₃ ...
• U_tot = U₁ + U₂ + U₃ ...
  

In een parallel-schakeling

• Itot = I1 + I2 + I3 ...
• Utot = U1 = U2 = U3 ...
  

Stel de stroomsterkte door lampje 3 is 4 A, wat is de (totale) stroomsterkte door elk lampje? 

Stel totale spanning is 9 V, wat is de spanning in elk lampje? (lampjes zijn gelijk)

           A                             B                           C

           9V                          9V                         9V

                                                         4A 

  4A      

                        

                                         4A

Energieverbruik

Apparaten verbruiken energie. We rekenen af per kWh.

• 1 kiloWatt (kW) is 1.000 Watt (W). 

• Energieverbruik = Het is het gemiddeld vermogen (P) dat verbruikt wordt gedurende één uur. 

• Een elektrische kachel met een maximaal vermogen van 2 kW verbruikt per uur 2 kWh als hij maximaal aanstaat.

Energieverbruik

E = P x t

E = energieverbruik [kWh]

P = vermogen [kW]

t = tijd [h]

H1.3 Vermogen en en energie

Waar denken jullie aan bij VERMOGEN en ENERGIE?

Vermogen = wat een apparaat kan 

Apparaten met meer vermogen (meer Watt) 

zijn sterker dan apparaten met minder vermogen. 

Energie is het vermogen om arbeid te verrichten

(bewegingsenergie, warmte-energie, windenergie ...)

Leerdoelen H1.3

• Ik kan het vermogen van een apparaat opzoeken

• Ik kan rekenen met spanning, stroomsterkte en vermogen.

• Ik kan het energieverbruik in kWh uitrekenen

• Ik kan uitrekenen wat ik moet betalen als energiekosten

.

Vermogen

Vermogen is het energieverbruik per seconde verbruikt 

Afkorting P (power)

 

De eenheid van vermogen is  watt (W). 

Formule:

P = U x I

P = U x I

P = vermogen             in watt (W)

U = spanning              in volt (V)

I = stroomsterkte      in ampère (A)

• De batterij heeft een spanning van 6 V                                                                       en een stroomsterkte van 2 A. Hoe groot                                                                         is het het vermogen van dit lampje?

De hoeveelheid elektrische energie die een apparaat per seconde verbruikt

Een maat voor de hoeveelheid elektrische energie die de stroom met zich mee draagt. De eenheid van spanning is volt (V)

Samen de oplossing vinden

Gegevens:

• U = 6 V   ;   I = 2 A

Gevraagd:

• P = ? W

Formule:

• P = U x I

Uitwerking/antwoord:

• P = 6 x 2 = 12 W    
• Het vermogen van het lampje is 12 W

De Vraag:

De batterij heeft een spanning van 6 V en een stroomsterkte van 2 A. 

Hoe groot is het het vermogen van dit lampje?

Energieverbruik

Apparaten verbruiken energie. We rekenen af per kWh.

• 1 kiloWatt (kW) is 1.000 Watt (W). 

• Energieverbruik = Het is het gemiddeld vermogen (P) dat verbruikt wordt gedurende één uur. 

• Een elektrische kachel met een maximaal vermogen van 2 kW verbruikt per uur 2 kWh als hij maximaal aanstaat.

Energieverbruik

E = P x t

E = energieverbruik [kWh]

P = vermogen [kW]

t = tijd [h]

de oplossing vinden

Gegevens:

• P = 150 W = 0,150 kW   ;    t = 5 h

Gevraagd:

• E = ? kWh

Formule:

• E = P x t

Uitwerking/antwoord:

• E = 0,150 x 5 = 0,75 kWh ; Het energieverbruik v/d bouwlamp is 0,75 kWh

Vraag: 

Een bouwlamp heeft een vermogen van 150 W en brandt de hele avond (18:00 - 23:00)  Bereken hoeveel energie de lamp verbruikt.

En nu de theorie toepassen

Maak de opgaven van H1.3

Kader: Begin bij opgave 6 en 7 (p. 37)

GT: Begin bij opgave 4, 5 en 7 (p.37)

Evt. quiz H1.1 en H1.2 (afh van de tijd)

Vandaag!

4 Quiz vragen

opdracht 10 uit boek

Zelfstandig aan het werk.

gemengde schakeling

In Serieschakeling

• Itot = I1 = I2 = I3
• Utot = U1 + U2 + U3
  

In paralelschakeling

• Itot = I1 + I2 + I3
• Utot = U1 = U2 = U3
  

wat geeft de stroommeter aan bij "3" 

let op de lampjes zijn niet gelijk aan elkaar!

Vermogen is het energieverbruik per seconde verbruikt 

Symbool & Eenheid

• P (power)  ;  Watt (W) 

Formule:

• P = U x I
  

Het gemiddeld vermogen (P) dat verbruikt wordt gedurende één uur

Symbool & Eenheid

• E (Energie) ; kiloWattuur (kWh)

Formule:

• E = P x t

Vermogen

Energie

GT Opg. 7 (p. 38-39)

Op groep 2 van een huisinstallatie (230 V) zijn de volgende aparaten aangesloten

* strijkijzer van 1200 W

* wasmachine van 2200 W

* tv van 500 W 

a, b, c) bereken van ieder de stroomsterkte door het apparaat

d) Bereken de totale stroomsterkte in groep 2 als alle apparaten aan staan.

Gegevens/gevraagd:

•  Ps = 1200 W ; Pw = 2200 W ; Ptv = 500 W ; U = 230 V
• Is = ? A ; Iw = ? A ; Itv = ? A

Formule/uitwerking:

• P = U x I => I = P : U
• Is = 1200 : 230 = 5,2 A
  
• Iw = 2200 : 230 = 9,6 A
  
• Itv = 500 : 230 = 2,2 A
  

Vraag d:

• Itot = Is + Iw + Itv 
• Itot= 5,2 + 9,6 + 2,2 = 17 A
  

Kader Opg. 7 (p. 38)

Op groep 2 van een huisinstallatie (230 V) zijn de volgende aparaten aangesloten

* strijkijzer van 1200 W

* wasmachine van 2200 W

* tv van 200 W 

a, b, c) bereken van ieder de stroomsterkte door het apparaat

d) Bereken de totale stroomsterkte in groep 2 als alle apparaten aan staan.

Gegevens/gevraagd:

•  Ps = 1200 W ; Pw = 2200 W ; Ptv = 200 W ; U = 230 V
• Is = ? A ; Iw = ? A ; Itv = ? A

Formule/uitwerking:

• P = U x I => I = P : U
• Is = 1200 : 230 = 5,2 A
  
• Iw = 2200 : 230 = 9,6 A
  
• Itv = 200 : 230 = 0,87 A
  

Vraag d:

• Itot = Is + Iw + Itv 
• Itot= 5,2 + 9,6 + 0,87 = 15,7 A
  

Wat betekent dit symbool?

1. Spanningsbron
2. Lampje
3. Schakelaar
4. draad

Wat betekent dit symbool?

1. Spanningsbron
2. Lampje
3. Schakelaar
4. draad

Wat betekent dit symbool?

1. Spanningsbron
2. Lampje
3. Schakelaar
4. draad

Elektrische stroom kun je vergelijken met een waterstroom. Bijvoorbeeld door een cv-installatie. Wat is de “pomp” in een elektrische stroomkring?

1. de ampèremeter
2. de lamp
3. de schakelaar
4. de spanningsbron

In een schakeling zijn twee lampjes parallel geschakeld.
Welke bewering over de spanning in deze schakeling is JUIST?

1. De spanning is overal in de stroomkring gelijk.
2. De totale spanning vind je door de spanning door de twee lampjes bij elkaar op te tellen.
3. De totale spanning is gelijk aan het vermogen van de twee lampjes samen.
4. De totale spanning is gelijk aan de stroomsterkte.

In de afbeelding hiernaast zien we drie lampjes. Door elk lampje loopt 0,075 A. Bereken hoe groot de totale stroomsterkte is voor deze schakeling.

In de schakeling hiernaast is op twee plaatsen de stroomsterkte gemeten. De meetresultaten staan bij de schakeling vermeld. Hoe groot is de stroomsterkte in punt A?

1. 0,4 A
2. 0,6 A
3. 1,0 A
4. 1,6 A

Welke kleur heeft een nuldraad?

1. Bruin
2. Blauw
3. Groen/geel
4. Zwart

In een wasmachine is de isolatie rond een elektriciteitsdraad kapotgegaan. Er loopt nu een klein lekstroompje (ongeveer 65 mA) naar de aarde.
Door welke draad loopt dit stroompje?

1. door de nuldraad
2. door de fasedraad
3. door de aarddraad
4. door de schakeldraad

Het vermogen van een apparaat is afhankelijk van andere twee grootheden. Welke grootheden zijn er dan?

1. energieverbruik en spanning
2. energieverbruik en stroomsterkte
3. spanning en stroomsterkte
4. spanning en tijd

Voor fornuizen wordt ook wel “krachtstroom” gebruikt. Krachtstroom werkt met een spanning van 400 V in plaats van 230 V. Bereken het vermogen van zo’n fornuis als een stroom van 15,3 A er doorheen gaat.

Bij Rick in huis wordt elektrisch gekookt.
Op een avond kookt hij soep voor 25 min op de kookplaat met een vermogen van 875 W.
Bereken hoeveel elektrische energie de kookplaat in deze 25 minuten heeft gebruikt.

En nu aan de slag!

Maak deze week opgaven van H1.3

Einde van de week klaar!

Practicum Proef 5: Het vermogen

Lees het practicum goed door:

Onderzoeksvraag:

Heeft het vermogen te maken met de spanning waarop een lampje brand