3V 1.1a Elektrische energie opwekken

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Elektrische energie opwekken

Leerdoelen:

• Wat gebeurt er in een elektriciteitscentrale?
• Wat is inductiespanning?
• Hoe werkt een dynamo?

Inductie

• De generator wekt stroom op door Inductie
• Spoel & magneet
• Magneet beweegt --> spanning verandert -->
• Wisselspanning, ook wel inductiespanning

https:

Dynamo 

• magneet & spoel
• fietswiel draait --> magnetisch veld veranderd in de spoel --> stroom opgewekt --> lamp gaat branden
• Zelfde in een generator!

Dynamo 

• 1 omwenteling van de dynamo 
• magneetveld richting verandert 2x
• = dus 1 periode van de spanning-tijd grafiek

Samenvatting

• Elektriciteitscentrale: door stoom wordt de turbine rond gedraaid en de as van de generator, daardoor wordt er stroom opgewekt in de generator
• Een wisselend magneetveld in een spoel wekt een inductiespanning op
• De generator in een elektriciteitscentrale is eigenlijk een grote dynamo

Volgende les

• elektrische vermogen
• energieverbuik berekenen
• zonnepanelen

Stelling: Elektrische energie gaat nooit verloren

Waar!

Vermogen

• Vermogen: hoeveelheid elektrische energie die een apparaat per seconde verbruikt
• 
  Een eenheid van vermogen is joule per seconde (J/s).
• Ookwel, de eenheid is watt 
• 1 W is evenveel als 1 J/s.
• bv 30 watt betekent, het apparaat verbruikt 30 J/s

Elektrische energie

P = vermogen in watt (W)

t = tijd in seconden (s)

E = energieverbruik in joule (J)

E=P⋅t

Werken met machten van 10

1 J = 1 J

1 kJ (kilojoule) = 1*10³ J 

1 MJ (megajoule) = 1*10⁶ J

1 PJ (petajoule)=  1*10¹⁵ J

Sommetje

Ik speel 1,5 uur (elektrische) piano,

Wat is het energieverbruik 

na dit 1,5 uur?

E=P⋅t

Zonnepaneel

• stralingsenergie zon --> elektrische energie
• geen fossiele brandstoffen voor nodig
• niet meer energie verplaatsen

Samenvatting

• Vermogen: Hoeveelheid elektrische energie die per seconde word verbruikt/opgewekt
• energieverbruik: E = P * t
• zonnepaneel voordeel geen fossiele brandstof

Elektrische energie opwekken

Leerdoelen:

• Wat gebeurt er in een elektriciteitscentrale?
• Wat is inductiespanning?
• Hoe werkt een dynamo?

Lesdoelen

• Wat is elektrisch vermogen?
• Rekenen met energieverbruik
• Wat zijn de voordelen van zonnepanelen en wat is Wattpiek?

Plaats ze in de juiste orde

1

2

3

4

CONDENSOR

GENERATOR

TURBINE

BRANDER

Een ..... maakt van stoom weer water

1. generator
2. verbrandingsketel
3. turbine
4. condensor

Wat is de eenheid van Energie?

1. Watt
2. Joules/sec
3. Joule
4. sec

Een magneet en spoel bewegen niet t.o.v. elkaar. Staat er nu spanning over de uiteinden van de spoel?

1. Ja
2. nee

Stelling: Elektrische energie gaat nooit verloren

1. waar
2. niet waar

Nu maken

• Opdracht 1 t/m 8  uit je boek H1.1

Hoeveel Joule energie verbruikt een lamp
van 12 W in 1 uur 30 minuten?

1. 0,018 J
2. 18 J
3. 64,8 J
4. 64800 J

Wat is de formule om het energie verbruik te bereken?

1. E= P+t
2. E=P-t
3. E= P x t
4. E= P:t

Hoeveel energie verbruikt een radio van 110W, die 30 seconden aan staat?

1. 3300 J
2. 1100 J
3. 3300 W
4. 1100 kWh

Bereken de energie verbruikt van een apparaat met P = 5W die 30 minuten aan staat

1. 25 J
2. 2,5 Wh
3. 150 J
4. 1,5 Wh

Een apparaat heeft een vermogen van 150 Watt en gebruikt dit voor 20 sec. Wat is het energie verbruik?

1. 30J
2. 300J
3. 150J
4. 3000J

Hans speelt een uur op zijn elektrische gitaar.
De versterker heeft een vermogen van 60 W.
Hoeveel elektrische energie verbruikt Hans?

1. Energie = Vermogen x tijd dus 60 W x 1 uur = 60 Wh
2. Energie = Vermogen x tijd dus 0,060 kW x 1 uur = 0,060 kWh
3. Energie = Vermogen x tijd dus 60 W x 3600 s = 216.000 Joule
4. Dat kun je niet weten want dat ligt eraan hoe hard hij speelt

Gaat een groot vermogen automatisch gepaard met een hoog energie verbruik?

1. ja
2. nee

Hoe noemen we bij een windmolen de magneet en de spoel?

1. Turbine
2. Generator
3. Dynamo
4. Motor

Een generator is als grote dynamo.

1. Waar
2. Niet waar

Wat is een Turbine?

1. Turbine drijft de generator aan
2. Turbine is hetzelfde als een Generator
3. Turbine levert elektrische Stroom
4. Turbine is hetzelfde als een Dynamo

Welke omzetting vindt er plaatst in een dynamo (generator)?

1. chemisch in elektrisch
2. beweging in elektrisch
3. zonne energie in elektrisch
4. elektrisch in chemisch en beweging

Wat is het elektrisch energieverbruik?

Je berekent het energieverbruik met de formule:
Energieverbruik = vermogen x tijd
of E = P x t
Hoe groot is het energieverbruik P = 3500 W en t = 2,5 uur
Gebruik: Gegeven, Gevraagd, Formule, Berekening, Antwoord

Wat is het energieverbruik van een waterkoker van 2500W die 45minuten aan staat?