hoofdstuk 8.3

• Nask / Techniek
• Middelbare school
• vmbo b
• Leerjaar 4

Leerdoelen 8.3

* Je kunt uitleggen wat vermogen is.

* Je kunt het vermogen van een apparaat berekenen.

* Je kunt de verbruikte energie berekenen van een apparaat dat een bepaalde tijd aanstaat.

 *Je kunt de kosten van elektrische energie berekenen.

* Elektrische energie gebruik je bijna overal en elke dag. Die energie komt uit een stopcontact, uit batterijen of uit zonnecellen.

Vermogen

Een elektrisch apparaat dat aanstaat, verbruikt elektrische energie. Niet alle apparaten verbruiken evenveel energie. Je meet de energie die een apparaat verbruikt per seconde. 

De eenheid van vermogen is watt (W). Een apparaat met een vermogen van 500 W verbruikt meer energie per seconde dan een apparaat met een vermogen van 40 W.

Bij een heel klein vermogen gebruik je milliwatt (mW).

1 W = 1000 mW

1 mW = 0,001 W

Is het vermogen groot, dan gebruik je kilowatt (kW):

1 kW = 1000 W

1 W = 0,001 kW

. Een ledlamp verbruikt weinig energie per seconde en heeft dus een klein vermogen 

Dat noem je het vermogen Schijnwerpers bij een voetbalveld verbruiken veel energie per seconde en hebben dus een groot vermogen.

Vermogen berekenen

Het vermogen reken je uit met de formule:

vermogen = spanning × stroomsterkte

De spanning noteer je in volt (V). De stroomsterkte noteer je in ampère (A). Je berekent dan het vermogen in watt (W).

Als je het vermogen en de spanning weet, dan kun je de stroomsterkte berekenen die door een apparaat loopt. Hiervoor gebruik je de formule:

stroomsterkte = vermogen : spanning

De spanning bereken je met de formule:

spanning = vermogen : stroomsterkte

Je moet dan wel weten hoe groot het vermogen en de stroomsterkte zijn.

Over een ledlamp staat een spanning van 1,6 V. De stroomsterkte is 12 mA.

Bereken het vermogen van de ledlamp in milliwatt (mW).

gegevens

spanning = 1,6 V

stroomsterkte = 12 mA = 0,012 A

gevraagd

vermogen = ? mW

uitwerking

vermogen = spanning × stroomsterkte

vermogen = 1,6 × 0,012 = 0,0192 W = 19,2 mW

Het vermogen van de ledlamp is dus 19,2 mW.

6 Vermogen is het energieverbruik per seconde.

1. waar
2. niet waar

9 Als de stroom kleiner wordt en de spanning gelijk blijft, wordt het vermogen groter.

1. waar
2. niet waar

2 Lars stelt de spanningsbron in op 6,0 V. Door de schakeling loopt dan een stroom van 20 mA.
Hoe groot is het vermogen dat de spanningsbron levert?

1. 0,12 W
2. 3,3 W
3. 120 W
4. 330 W

Wat is de natuurkundige eenheid van vermogen?

1. J
2. m/s
3. kWh
4. W

Energie

Hoe langer een apparaat aanstaat, hoe meer energie het apparaat verbruikt. Een spelletje spelen op je smartphone kost weinig energie. Maar als je uren achter elkaar speelt, raakt de batterij leeg. Je hebt dan veel energie verbruikt.

De hoeveelheid energie die een apparaat verbruikt, meet je in kilowattuur. Een apparaat van één kilowatt (kW) dat één uur (h) aanstaat, verbruikt één kilowattuur (kWh) energie.

Elk huis heeft in de meterkast een kilowattuurmeter (kWh-meter). Die meter houdt bij hoeveel energie alle apparaten in huis verbruiken. Een huishouden betaalt de gebruikte energie aan het energiebedrijf.

De verbruikte energie kun je berekenen met de formule:

energie = vermogen × tijd

Het vermogen noteer je in kilowatt (kW).

De tijd noteer je in uur (h).

Je berekent dan de verbruikte energie in kilowattuur (kWh).

Aan de formule kun je twee dingen zien:

• Hoe groter het vermogen van een apparaat, hoe meer energie het apparaat verbruikt.

• Hoe langer een apparaat aanstaat, hoe meer energie het apparaat verbruikt.

Energiekosten

De energie die een huishouden verbruikt, moet aan het eind van het jaar worden betaald. Hoeveel je moet betalen, kun je berekenen met de formule:

kosten = energie × prijs van 1 kWh

Aan het eind van een jaar heeft de familie Demir 3800 kWh energie verbruikt. 1 kWh kost dat jaar € 0,25.

Hoeveel moet familie Demir aan het einde van het jaar betalen?

gegevens

energie = 3800 kWh

prijs voor 1 kWh = € 0,25

gevraagd

kosten = € ?

uitwerking

kosten = energie × prijs van 1 kWh

kosten = 3800 × € 0,25 = € 950

Familie Demir moet dus aan het einde van het jaar € 950 betalen.