H1.2 - Vermogen en energie (les 2)

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

Lesdoelen voor vandaag

-  Je kunt berekeningen maken met het verband tussen energie, vermogen en tijd.

- Je kunt de eenheden joule en kilowattuur naar elkaar omrekenen.

- je kunt berekeningen maken met de grootheden die belangrijk zijn bij de opslag van energie in batterijen: energiedichtheid, vermogen, spanning, stroomsterkte en energie.

Een apparaat met een klein vermogen gebruikt per seconde weinig
energie. 

Maar een apparaat met een GROOT vermogen gebruikt per seconde veel
energie. 

 Vermogen en energie

Elektrisch vermogen

• Het vermogen (P) is afhankelijk van twee factoren.

    1 = spanning (U) (in Volt)

    2 = stroomsterkte (I) (in Ampere)

• Berekenen vermogen: P = U x I

• Het vermogen wordt gemeten in W (watt) of in J/s (joule per seconde)

Hoe kan een apparaat een groot vermogen hebben maar een laag energieverbruik?

 Vermogen en energie

Energieverbruik

• Het energieverbruik (E) is afhankelijk van twee factoren:
  

     1 = vermogen (P) (in watt of Joule per seconde)

     2 = tijd (t) (in seconde)

• Berekenen energieverbruik:

      E = P x t 

• Het energieverbruik wordt gemeten in J (Joule)

Vermogen en energie

Een automobilist heeft zijn lampen aangelaten. Hun gezamenlijk vermogen is 50 W.

Het blijkt dat na 3 uur de lampen duidelijk zwakker gaan branden.

Bereken het energieverbruik.

• t = 3 h = 10.800 s
• E = P x t = 50 x 10.800 
•     = 540.000 J

 Vermogen en energie

Energieverbruik

• De Joule is de officiele eenheid voor energie, maar op de energienota en op de energiemeter staat wat anders, namelijk kWh (kilowattuur)

• Berekenen energieverbruik in kWh:

      E = P x t

      P = kW (kilowatt) en t = h (uren)

• 1 kWh = 3.600.000 J (= 3,6 MJ)

Vermogen en energie

Een automobilist heeft zijn lampen aangelaten. Hun gezamenlijk vermogen is 50 W.

Het blijkt dat na 3 uur de lampen duidelijk zwakker gaan branden.

Bereken het energieverbruik.

• P = 50 W = 0,050 kW
• E = P x t = 0,050 x 3 = 0,15 kWh

1.2 Vermogen en energie

Een stofzuiger heeft een vermogen van 1500 watt en wordt gemiddeld 2 uur per week gebruikt. 1 kWh kost 13 eurocent.

Bereken de kosten (in euro) voor het verbruik van de stofzuiger.

• E = P x t = 1,5 x 2 = 3 kWh
• kosten = 3 x €0,13 = €0,39

 Vermogen en energie

Een snelle waterkoker doet 2,5 min over het koken van 1 L water. Een snelle waterkoker heeft een vermogen van 3000 W.

Bereken het energieverbruik in Joule en in kilowattuur.

 Vermogen en energie

Een snelle waterkoker doet 2,5 min over het koken van 1 L water. Een snelle waterkoker heeft een vermogen van 3000 W.

Bereken het energieverbruik in Joule en in kilowattuur.

• Joule: E = P x t = 3000 x 2,5 x 60 = 450.000 J
• kWh: E = P x t = 3 x 2,5 : 60 = 0,125 kWh

Aantekening

Kilowattuur/joule
Formule

Ga nu zelf aan de slag