H1.3 "vermogen en energie"

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t, mavo
• Leerjaar 3

hst 1.3 "vermogen en energie"

Vandaag

Korte herhaling H1.1 en H1.2

Vermogen

Uitleg formule  P = U x I

Uitleg formule E = P x t

Zelfstandig werken

Huiswerk controle

serie? parallel? zie volgende dia's

Waarom zijn alle apparaten in huis parallel aangesloten?

Fasedraad

Nuldraad

Schakeldraad

Leerdoelen

• Wat is het vermogen van een apparaat.

• Rekenen met spanning, stroomsterkte en vermogen.

• Berekenen van energieverbruik van elektrische apparaten in kWh.

• Berekenen hoeveel je voor de verbruikte elektrische energie moet betalen.

Paragraaf 2

Een apparaat met een klein vermogen gebruikt per seconde weinig
energie. (Heeft dus weinig smarties nodig)

Maar een apparaat met een GROOT vermogen  gebruikt per seconde veel
energie. (Heeft dus veel smarties nodig)

Vermogen

Hoeveel elektrische energie een apparaat per seconde verbruikt, noem je het vermogen. 

Afkorting: P

De eenheid van vermogen is:

Watt (W) 

Paragraaf 2

Het vermogen (P) hangt af van: De spanning (U)

• Hoe meer volt (V), des te groter het vermogen in Watt (W)

Het vermogen (P) hangt ook af van: De stroomsterkte (I)

• Hoe meer Ampere (A), des te groter het vermogen in Watt (W)

De formule is dan dus: 

P=U⋅I

Paragraaf 2

Rekenen met het vermogen:

P = U x I

P = vermogen             in watt (W)

U = spanning              in volt (V)

I = stroomsterkte      in ampère (A)

Opgave:

Op een lader van een telefoon

staat 5 V en 2 A. 

Hoe groot is het het vermogen van dit lampje?

antwoord

Gegevens    U = 6V

                         I   = 2A

Gevraagd     Wat is het vermogen in W?

Formule        P  =   U  x I 

Uitwerking   P  =   6  x 2 =12

 Antwoord    Het vermogen is 12 W

Wat is de eenheid van Vermogen?

Een apparaat van 1950 W is aangesloten op het stopcontact. Hoe groot is de stroomsterkte door het apparaat?

Paragraaf 2

Zoals we al zagen is het vermogen (P) de hoeveelheid energie (E) die per seconde (s) gebruikt wordt. of te wel:

Als we dan de hoeveelheid energie willen uitrekenen is dat dus:

vermogen=​tijd​​energie​​

Energie=vermogen⋅tijd

Paragraaf 2

Belangrijk: als we het vermogen (P) invullen in W(att) en de tijd (t) in seconden (s) krijg je het energieverbruik (E) in Ws en noemen we altijd J(oule)

als we het vermogen (P) invullen in KiloWatt (kW) en de tijd (t) in uur (h) krijg je het energieverbruik (E) in Kilowattuur (kWh)

Energieverbruik 

• Apparaten verbruiken energie. We rekenen af  per kWh.

• 1 kiloWatt is 1.000 Watt.                                                                                                        Kilo-Watt-uur (kWh) is de maatstaf voor elektrische energie-inhoud. 

• Het is het gemiddeld vermogen dat verbruikt wordt gedurende één uur.              Een elektrische kachel met een maximaal vermogen van 2 kW verbruikt per uur 2 kWh       als hij maximaal aanstaat.

• Een kWh (kilo-Watt-uur) kost ongeveer 23 cent => Maar hoe rekenen we hiermee?

Energieverbruik

1

2

3

E = P x t

E = energieverbruik in kilowattuur (kWh)

P = vermogen in kilowatt (kW)

t = tijd in uur (h)

Een lamp met een vermogen van 15W 

brandt de hele avond (18:00 - 23:00)

Bereken hoeveel energie de lamp verbruikt.

Antwoord

Gegevens :    P = 15 W = 0,015 kW ; t = 23:00-18:00 = 5 uur

Gevraagd:      Hoeveel energie verbruikt de lamp  in kWh

Formule:         E = P x t

Uitwerking:    E = 0,015 x 5 = 0,075 kWh

Antwoord:       De energieverbruik van de lamp is 0,075 kWh

Tijdens het studeren staat je bureaulampje 1,5 uur aan. Op het lampje staat 25 W. Wat is de verbruikte energie?

Een beamerlamp heeft een vermogen van 200 W. De beamer kan ongeveer 4000 uur branden. Hoeveel energie kost het om de lamp helemaal op de branden?

Samenvatting

Vermogen is hoeveelheid elektrische energie die een apparaat per seconde verbruikt!

P = U x I   (vermogen in Watt)

Energieverbruik is het gemiddelde vermogen dat verbruikt wordt gedurende één uur

E = P x t   (vermogen in kiloWatt)

Leg uit hoe kortsluiting kan ontstaan

Hoe kan overbelasting ontstaan?

Waarom zijn er in huis meerdere groepen

Op een fietslampje staat 0,3 A en 15 V
Bereken het vermogen van dat lampje.

Een telefoon moet om op te laden 3 uur aan de lader. De lader heeft een vermogen van 10 W. Hoeveel energie gaat er in die tijd in de telefoon?

Op een zaklamp staat: 50 V en 2 A. De zaklamp staat 10 uren aan. Bereken de energie die deze zaklamp verbruikt in die tijd.