Klas 4 H4.2 Elektrische energie

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t
• Leerjaar 4

4.2 Elektrische energie

Energieverbruik

1

2

Voorbeeld 1:

1. Een waterkoker heeft een vermogen van 1800 Watt. Hij staat 5 minuten aan. Bereken het energieverbruik. Gebruik het stappenplan.

Gegeven:

Gevraagd:

Formule + oplossing:

Capaciteit

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

Een iPhone 13 batterij heeft een capaciteit van 3.722 mAh 

Capaciteit

• De tijd dat een batterij een bepaalde stroomsterkte kan leveren.

• 2 000 mAh gaat twee keer zo lang mee als een batterij van 
  

       1 000 mAh

Capaciteit

Voorbeeld:

Een Batterij heeft een capaciteit van 3000 mAh.

Een lampje gebruikt 150 mA.

Het lampje heeft na 1 uur 150 mAh gebruikt (nog 2850 mAh over)

Het lampje heeft na 5 uur (150 x 5) 750 mAh gebruikt (nog 2250 mAh over)

Na 3000 : 150 = 20 uur is de batterij leeg!

Formule C = I x t (capaciteit = stroomsterkte x tijd)

CAPACITEIT

Alle batterijen hiernaast leveren 1,5 V

Maar je hebt dikke en dunne batterijen

Welke batterij gaat het langste mee?

Dik - meer chemische stoffen in de batterij - gaan langer mee

1

Capaciteit

 

Symbool: C

Eenheid: Ah (Ampère-uur) of mAh (milli Ampère-uur)

Capaciteit=stroomsterkte⋅tijd

C = I * t

Een lampje dat 50 mA verbruikt kan op een volle batterij 16 uur branden. Wat is de capaciteit van de batterij?

1. 800 mAh
2. 1600 mAh
3. 3,125 mAh
4. 0,32 mAh

Wat is de eenheid van (elektrische) vermogen

1. Volt
2. Ampère
3. Watt
4. Ohm

Welke formule gebruik je om elektrische energie uit te rekenen?

Bereken de elektrische energie van een apparaat die 5 W gebruikt en 30 minuten aan staat

1. 150 J
2. 2,5 kWh
3. 54 000 J
4. 9000 J

Een accu kan 10 ampère voor 5 uur leveren. Bereken de capaciteit van de accu.

1. Capaciteit = 10 / 5 = 2 Ah
2. Capaciteit = 10 x 5 = 50 Ah
3. Capaciteit = 10 - 5 = 5 Ah
4. Capaciteit = 10 + 5 = 15 Ah

Wat is het symbool voor (elektrische)energie

1. E
2. P
3. C
4. U

Wat is het symbool voor (elektrische)stroom(sterkte)

1. U
2. I
3. P
4. R

Wat is het symbool voor (elektrisch)vermogen

1. U
2. I
3. P
4. R

Bereken de elektrische energie van een lamp die 50 W heeft en 1095 uur brandt per jaar.

1. 54750 kWh
2. 54,75 kWh
3. 54750 J
4. 54,75 J

Welke formule gebruik je om de capaciteit uit te rekenen?

Welke formule gebruik je om het vermogen uit te rekenen?

Bereken het vermogen in kiloWatt als het vermogen 250 W is.

1. 250 000 kW
2. 0,250 kW
3. 2,5 kW
4. 25 kW

Bereken de stroomsterkte in milli Ampère als de stroomsterkte 0,15 A is.

1. 1,5 mA
2. 15 mA
3. 150 mA
4. 1500 mA

Wat is de eenheid van elektrische energie in de huissituatie

1. J
2. 230 V
3. kWh
4. Wh

Bereken hoeveel seconde zitten er in 6 uur

1. 360
2. 21600
3. 600
4. 6000

Wat is de eenheid van energie in het algemeen

1. Joule
2. Ampère
3. Watt
4. Ohm

Capaciteit

De capaciteit is de hoeveelheid stroom die in een batterij zit opgeslagen.

De capaciteit wordt weergegeven in mAh (milli Ampère per uur) dus hoeveel mili Ampère kan de batterij leveren als hij in een  uur leegloopt.

§4.2 Elektrische energie

6. Je gaat het vermogen van een batterij bepalen. 

      Je hebt een batterij, een lampje, voltmeter
      en een ampèremeter.

      a. Teken het bijbehorend schakelschema.

      b. Bereken het geleverde vermogen van de batterij als

           - de stroomsterkte 220mA  en

           - de spanning 9,0V is.

§4.2 Elektrische energie

7. Een lithium-ion-accu levert 3,5V en een vermogen van 2,5W.

    Het grootste deel van dit vermogen wordt gebruikt 

    door het scherm en de geïnstalleerde apps.

 a. Bereken de stroomsterkte als je alleen zou bellen.

§4.2 Elektrische energie

7. Een lithium-ion-accu levert 3,5V en een vermogen van 2,5W.

    Een volle accu bevat ongeveer 43,2kJ aan energie.

    b. Laat met een berekening zien dat je ruim 4,5 uur kunt bellen.

§4.2 Elektrische energie

7. Een lithium-ion-accu levert 3,5V en een vermogen van 2,5W.

    Een volle accu bevat ongeveer 43,2kJ aan energie.

    c. Wat kun je doen om de bel-tijd te verlengen? 

    

§4.2 Elektrische energie

7. Een lithium-ion-accu levert 3,5V en een vermogen van 2,5W.

    Een volle accu bevat ongeveer 43,2kJ aan energie.

    d. In stand-by gaat de accu 830 uur mee.

         Hoeveel vermogen geeft de accu af als hij stand-by staat?

§4.2 Elektrische energie

8. Geluid omzetten in elektrische signalen. 

     Je mobieltje opladen door er hard tegen te schreeuwen. 

     Trillingen, bewegingsenergie, in E_elektrische en accu opgeladen.

     Na twee dagen is de opgeladen accu leeg. 

     De accu levert 3,70V en 

    de gemiddelde stroomsterkte in die twee dagen is 37,5mA.

     a. Bereken het vermogen dat de accu dan heeft geleverd.

§4.2 Elektrische energie

8. Geluid omzetten in elektrische signalen. 

     Je mobieltje opladen door er hard tegen te schreeuwen. 

     Trillingen, bewegingsenergie, in E_elektrische en accu opgeladen.

     Het schreeuwen levert een vermogen van 0,08W.

   De energie in de volle accu is 6,7Wh.

    b. Bereken hoeveel uur je zou moeten schreeuwen om  

         de lege accu volledig op te laden.