3.4 Vermogen en Energie

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo k, g
• Leerjaar 2

Vermogen en energie

Aan het eind van deze les:

• Kun je uitleggen wat het vermogen van een apparaat is.
  
• Ken je de eenheid van vermogen.
  
• Kun je het vermogen van een apparaat berekenen.
  
• Kun je uitleggen waarom een apparaat met een groter vermogen meer elektrische energie verbruikt.
• Kun je het maximale vermogen van een adapter berekenen. (GL)

Het vermogen van een apparaat

• De hoeveelheid elektrische energie die een apparaat per seconde verbruikt
• Je laptop verbruikt meer elektrische energie per uur dan je telefoon
• Verbruik van energie wordt met een energielabel aangegeven

Vermogen berekenen & noteren

• Formule voor vermogen:

Vermogen = spanning x stroomsterkte 

of in symbolen

P = U * I

• De eenheid van vermogen is Watt (W).

Ook deze kun je vergroten en verkleinen:

1000 Watt = 1 kiloWatt (kW)           Delen door 1000

0,001 Watt = 1 milliWatt (mW)         Vermenigvuldigen met 1000  

Voorbeeldopgave

Een lampje heeft een spanning van 9 V nodig, de stroomsterkte is 220 mA vanuit de spanningsbron.

Bereken het vermogen.

1. Gegevens noteren:

Spanning: 9 V

Stroomsterkte: 220 mA -> omrekenen naar A

220 / 1000 = 0,22 A

2. Gevraagd: Vermogen

3. Formule opschrijven:

Vermogen = spanning x stroomsterkte

4. Uitwerken:

9 x 0,22 = 1,98 W 

5. Antwoord: het lampje heeft een vermogen van 1,98 W

Vermogen, tijd en energieverbruik

Een apparaat, bijvoorbeeld een mobiele telefoon of een tablet, kan maar een bepaalde tijd op de batterij werken. Hoe groter het vermogen van het apparaat, hoe sneller de batterij leeg zal zijn. Er zijn daarom allerlei manieren bedacht om het vermogen van een apparaat laag te houden.

Vermogen, tijd en energieverbruik

Als je een mobiele telefoon of een tablet even niet gebruikt, schakelt het apparaat zoveel mogelijk onderdelen uit. Het beeldscherm gaat bijvoorbeeld al na korte tijd op zwart. Hierdoor daalt het totale vermogen van het apparaat meteen.

Vermogen, tijd en energieverbruik

Aan het verlagen van het vermogen zit een grens. Daarom proberen onderzoekers om de opslagcapaciteit van batterijen en accu’s te vergroten. Als een batterij meer elektrische energie kan opslaan, kan een apparaat er – bij hetzelfde vermogen – langer op werken.

Huiswerk 

Het huiswerk voor de volgende les:

Paragraaf 3.4 opgave 1 t/m 10

Blz 143-144, BOEK A

(De andere opgaves maken we in de volgende les. 

Reken om:
1 kW = ...

1. 10 W
2. 100 W
3. 1000 W
4. 10 000 W

Reken om:
1 W = ...

1. 0,1 kW
2. 0,01 kW
3. 0,001 kW
4. 0,0001 kW

hoeveel energie een apparaat per seconde verbruikt

in Watt of kiloWatt (= 1000 W)

Vermogen:

Reken om:
32 W = ...

1. 3,2 kW
2. 0,32 kW
3. 0,032 kW
4. 0,0032 kW

Reken om:
15 kW = ...

1. 15 W
2. 150 W
3. 1500 W
4. 15 000 W

Een LED-lamp van 2 Watt geeft even veel licht als een gloeilamp van 25 Watt.
Wat kun je zeggen over het energieverbruik?

Vermogen =

X

......................

........................

Tijd

Windingen

Stroomsterkte

Spanning

Zet het juiste vermogen achter het lampje.

6300 W

1,2 W

1200 W

48 W

6,3 W