H5.3 Spanning en stroomsterkte

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo g
• Leerjaar 3

H5.3 Spanning en stroomsterkte

H5 Elekticiteit

wk 9:   H5.1-5.2 Elektrische apparaten

wk 10:  H5.3       Spanning en stroomsterkte

wk 11:  H5.4       Weerstanden

wk 12   H5.5       Serie en Parallel

wk 13:  28 mrt    Schoolexamen H5 (nsk12)

H5 Elekticiteit

wk 9:   H5.1-5.2 Elektrische apparaten

wk 10:  H5.3       Spanning en stroomsterkte

wk 11:  H5.4       Weerstanden

wk 12   H5.5       Serie en Parallel

wk 13:  27 mrt    Schoolexamen H5 (nsk13)

Vandaag

Herhaling H5.2 Elektrische apparaten

Instructie H5.3 Spanning en stroomsterkte

Energieverbruik

Afhankelijk van:

• Vermogen van het apparaat (hoeveel energie die per seconde verbruikt)

• Aantal uren dat het apparaat aan staat

Energiemeter thuis wordt ook wel kWh-meter genoemd?

• kWh = kilo-Watt-uur 
• Dus hoeveel kW (kiloWatt) er verbruikt wordt in 1 uur tijd
  

Energie en vermogen

Twee eenheden van ENERGIE 

• Natuurkunde       => Energie in Joule [J]
• Energiebedrijven => Energie in Kilo-Watt-hour [kWh]

ENERGIE = VERMOGEN x TIJD

• E in [J]      => P in [W]   en t in [s]
• E in [kWh] => P in [kW] en t in [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 in kWh

Opg. 18 p. 108

Iris heeft een elektrische scooter gekocht. Deze rijdt op een volle accu 70 km. Voor het opladen van de accu is 2,5 kWh energie nodig. Iris rijdt in een week 140 km.

Bereken hoeveel geld Iris per week uitgeeft aan energie voor haar scooter.

* Ga altijd uit van een kWh prijs van € 0,25

Gegevens:

• per week 140 km => 2x volle accu
• E (1x accu) = 2,5 kWh =>
• E (tot) = 2 x 2,5 = 5,0 kWh
• Prijs = € 0,25 per kWh

Gevraagd:

• Kosten per week

Formule:

• Kosten = verbruik x kWh-prijs

Uitwerking:

• Kosten = 5,0 x 0,25 = € 1,25

Antwoord:

• De kosten per week zijn 1,25 euro.

Leerdoelen H5.3

Aan het eind van deze paragraaf kan ik:

  

• beschrijven wat een stroomkring is;
  
• uitleggen hoe je spanning en stroomsterkte kunt meten en 

     hiermee rekenen

• uitleggen wat de capaciteit van een batterij is en hiermee rekenen
• een schakelschema maken

Stroomkringen

Open stroomkring

Gesloten stroomkring

Spanning en stroomsterkte

Een elektrische schakeling of een stroomkring bevat een spanningsbron, een elektrisch apparaat en verbindingsdraden. 

Het elektrische apparaat werkt als er een  gesloten stroomkring is.

Spanning en stroomsterkte

1. Spanningsbron

2. Draadjes

3. Gebruiker

• Lampje
  
• Computer
  
• Strijkijzer

4. Spanningsbron

Open of gesloten stroomkring

Spanning en stroomsterkte

Als je schakelingen gaat tekenen, moet je de symbolen kennen. 

Tabel 14

Spanning en stroomsterkte

Schakelschema

Spanning en stroomsterkte

Spanning en stroomsterkte meten

Filmpje

Spanning en stroomsterkte meten

Ampèremeter

Voltmeter

Vermogen

Vermogen is het energieverbruik per seconde verbruikt 

De afkorting voor vermogen is de hoofdletter P van het Engelse woord voor vermogen, power.

 

De eenheid van vermogen is  watt (W). 

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?

Stroomsterkte

Is het aantal elektronen die door de stoomkring lopen 

"I" is het symbool voor stroomsterkte

De eenheid is ampère (A)

Stroommeter (ampèremeter) meet je de hoeveelheid stroom 

Spanning

De spanning van de spanningsbron bepaalt hoeveel energie de spanningsbron kan leveren.

 

Het symbool voor spanning is U.

De eenheid is in volt (V).

Spanning meet je met een voltmeter 

En nu aan de slag...

Lees H5.3 Spanning en stroomsterkte (leerboek p. 109)

Maak opgaven 5 t/m 13 H5.3 (p. 112 - Begrijpen)

Klaar:

Lees H5.3 van het leerboek goed door (p. 113 - beheersen)

Maak opgaven 14 t/m 23 (p. 115 - Beheersen)

Volgende les

Practicum: De stroomsterkte meten

Daarna zelfstandig werken met je huiswerk!

Proef 2: De stroomsterkte meten

1. Lees het practicum goed door
2. Je werkt in groepjes van 2 personen
3. Bouw de opstelling zoals hieronder
4. Meet de stroomsterkte en maak de vragen!

Conclusie!!!

Maakt het uit of je de stroommeter links of rechts van het lampje aansluit?

Klaar => Zelfstandig aan het werk met huiswerk H5.3

En nu aan de slag...

Lees H5.3 Spanning en stroomsterkte (leerboek p. 109)

Maak opgaven 5 t/m 13 H5.2 (p. 112 - Begrijpen)

Klaar:

Lees H5.3 van het leerboek goed door (p. 113 - beheersen)

Maak opgaven 14 t/m 23 (p. 115 - Beheersen)

H5 Elekticiteit

wk 9:   H5.1-5.2 Elektrische apparaten

wk 10:  H5.3       Spanning en stroomsterkte

wk 11:  H5.4       Weerstanden

wk 12   H5.5       Serie en Parallel

wk 13:  28 mrt    Schoolexamen H5 (nsk12)

H5 Elekticiteit

wk 9:   H5.1-5.2 Elektrische apparaten

wk 10:  H5.3       Spanning en stroomsterkte

wk 11:  H5.4       Weerstanden

wk 12   H5.5       Serie en Parallel

wk 13:  27 mrt    Schoolexamen H5 (nsk13)

Leerdoelen H5.3

Aan het eind van deze paragraaf kan ik:

  

• beschrijven wat een stroomkring is;
  
• uitleggen hoe je spanning en stroomsterkte kunt meten en 

     hiermee rekenen

• uitleggen wat de capaciteit van een batterij is en hiermee rekenen
• een schakelschema maken

Vermogen

Vermogen is het energieverbruik per seconde verbruikt 

De afkorting voor vermogen is de hoofdletter P van het Engelse woord voor vermogen, power.

 

De eenheid van vermogen is  watt (W). 

Stroomsterkte

Is het aantal elektronen die door de stoomkring lopen 

"I" is het symbool voor stroomsterkte

De eenheid is ampère (A)

Stroommeter (ampèremeter) meet je de hoeveelheid stroom 

Spanning

De spanning van de spanningsbron bepaalt hoeveel energie de spanningsbron kan leveren.

 

Het symbool voor spanning is U.

De eenheid is in volt (V).

Spanning meet je met een voltmeter 

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)

Op een stopcontact zijn aangesloten: een lamp van 20 W, een computer van 150 W en een televisie van 200 W.

  

Bereken de totale stroomsterkte die het stopcontact levert.

Gegevens:

• Plamp = 20 W ; Pcomp = 150 W
• Ptv = 200 W  ;  U = 230 V
• Ptot = 370 W

Gevraagd:

• Itot = ? A

Formule:

• P = U x I
• I = P : U

Uitwerking/Antwoord:

• Itot = 370 : 230 = 1,6 A

Capaciteit

De capaciteit van een batterij geeft aan hoeveel energie er in opgeslagen kan worden. 

 

Capaciteit

Capaciteit = stroomsterkte x tijd

C = I x t

Grootheid	Symbool	Eenheid	Afkorting
Capaciteit	C	Ampère-uur	Ah
Tijd	t	Uur	h
Stroomsterkte	I	Ampère	A

Een batterij in een afstandsbediening gaat 

251 uur mee. 

De afstandsbediening werkt op 18,2 mA. 

Bereken de capaciteit van de batterij in Ah.

Gegevens:    

• I = 18,2 mA = 0,0182 A
• t = 251 uur

Gevraagd:   

• C = ? Ah

Formule:      

• C = I x t

Berekening/antwoord:  

• C = 0,0182 x 251 = 2,568 Ah

• De capaciteit is 2,6 Ah 
• (C = 18,2 x 251 = 2568 mAh)

                

Rekenen Formules H5

Kosten E = E x kWh-prijs

E = P x t

P = U x I

C = I x t

U = I x R 

Rv,serie = R1 + R2 + ..

Rv,par = (R1 x R2) : (R1 + R2) 

kWh-prijs =  € 0,25

E = Energie         [J]   of [kWh]

P = Vermogen     [W]  of [kW]

t = Tijd                 [s]   of [h]

U = Spanning      [V]

I = Stroomsterkte [A]

C = capaciteit       [Ah] (t in uur!)

R = Weerstand    [Ω]

Rv = vervangingsweerstand [Ω]

En nu aan de slag...

Lees H5.3 van het leerboek goed door (p. 113 - beheersen)

Maak opgaven 14 t/m 23 (p. 115 - Beheersen)

Klaar:

Controleer de opgaven!!!

Ga aan de slag in Learnbeat (zelf oefenen of plusvragen)

Serieschakeling

1

Stroom is overal gelijk.

Spanning is verdeelt over de lampjes

                      Parallelschakeling

1

Spanning is overal gelijk.

Stroom is verdeelt over de lampjes