Vermogen en energiekosten

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 2

Elektrische energie en vermogen

Na deze les weet je: 

1. Wat vermogen is 
2. Hoe je vermogen op 3 manieren uitrekent
3. Hoe je energieverbruik berekent 
4. Wat een kWh is 🤔
5. Hoe je energiekosten berekent

Wat is vermogen?

Vermogen is de hoeveelheid energie die een apparaat per seconde nodig heeft om te kunnen werken

Vermogen: P = U * I 

Eenheid = J/s = watt (W)

2000 W

4 W

Vermogen berekenen & noteren

• Formule voor vermogen:

Vermogen = spanning x stroomsterkte 

• De eenheid van vermogen is Watt (W).

De formule omzetten

P = U * I 

P = I² * R

P = U² / R

Wat is het symbool van Vermogen

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

Wat is de juiste formule voor vermogen

1. P=U/I
2. P=U²*R
3. P=U*I
4. P=I²/R

Wat is nog meer een goede formule voor vermogen

1. P=U²/R
2. P=I²*U
3. P=I²/U
4. P=I*R²

Een apparaat werkt op 230 V. Bij aanzetten loopt er 2A. wat is het vermogen?

1. 115 W
2. 0,0086 W
3. 460 W
4. 26450 W

Een koelkast is geschikt voor 115 volt. de weerstand van de koelkast is 11,5 ohm. Wat is het vermogen?

1. 1150 W
2. 10 W
3. 1005 W
4. 1725 W

U = 115 V    R = 11,5 Ohm

P = U² / R

P = 115² / 11,5

13225 / 11,5 = 1150 Watt

Een apparaat heeft een weerstand van
25 Ohm. Hier loopt 20 A doorheen. Wat is het vermogen

1. 500 W
2. 12500 W
3. 10000 W
4. 31,25 W

R = 25 ohm I = 20A

P = I² * R 

P = 20² * 25

400 * 25 = 10000 W = 10 kW

Energie in J

Maar dan ook: W = P × t    

P = vermogen in watt (W)

t = tijd in seconde (s)

W = energieverbruik in joule (J)

Een LED lamp verbruikt 4 W.
De lamp brandt 2 uur.
Bereken de gebruikte energie in joule (J)

E=P⋅t

Een LED lamp verbruikt 4 W.

De lamp brandt 2 uur. 

Bereken de gebruikte energie in joule (J)

Gegeven: P = 4 W

t = 2h = 2 × 3600 = 7200 s

Gevraagd: de verbruikte energie in joule

Formule: W = P × t

Berekenen: E = 4 × 7200 = 28800 J

Antwoord: Gebruikte energie is E = 28800 J

(=28,8 kJ)

Energie in kilowattuur

De energiemeter in huis gebruikt een andere eenheid van energie, niet de joule maar de kilowattuur (kWh). Om die te gebruiken, rekenen we het vermogen in kilowatt (kW), en de tijd in uur (h).

P = vermogen in kW

t = tijd in uur (h)

E = energie in kilowattuur (kWh)

We gebruiken nog steeds:

Energie = vermogen × tijd

E = P × t

Energie in kilowattuur

De kilowattuur (kWh) is dus een eenheid van energie.

Als je een machine met een vermogen van 1 kW één uur laat werken heeft het een energie van 1 kWh verbruikt.

Energie in joule

Neem vermogen P in watt.

Neem tijd t in seconden.

E = P × t

Antwoord in joule.

Energie in kilowattuur

Neem vermogen P in kilowatt.

Neem tijd t in uur.

E = P × t

Antwoord in kilowattuur (kWh).

voorbeeld

Een oven van 2000 W staat 90 minuten aan.

Wat is de verbruikte energie in kWh?

Vermogen: P = 2000 W = 2 × 1000 W = 2 kW

Tijd: t = 90 min = 1,5 h

W = P × t

W = 2 × 1,5 = 3 kWh

Een elektrische kachel van 1250 W staat 4 uur aan. De kachel verbruikt dan ... kWh?
En wat kost dat?

E=P⋅t

Energiekosten

1 kWh kost ongeveer 22 cent. Deze kosten worden door het energiebedrijf in rekening gebracht.

Hebben je zonnepanelen vorig jaar 2920 kWh opgebracht, dan scheelt dat dus 2920 × 0,22 = 642€ op de elektriciteitsrekening.

Een elektrische kachel van 1250 W staat 4 uur aan. De kachel verbruikt dan ... kWh?

Vermogen P = 1250 W

P = 1250 / 1000  = 1,25 kW

Tijd t = 4 h

E = P × t

E = 1,25 × 4 = 5 kWh

Kosten: 5 × 0,22 = 1,10 euro

Een wasdroger heeft een vermogen van 3000 W.
Een droogbeurt duurt 45 min.
Wat zijn de kosten?

E=P⋅t

Een wasdroger heeft een vermogen van 3000 W.

Een droogbeurt duurt 45 min. Wat kostte dat?

Vermogen P = 3000 W

P = 3 × 1000 W = 3 kW

Tijd t = 0,75 h

E = P × t

E = 0,75 × 3 = 2,25 kWh

Kosten: 2,25 × 22 = 49,5 eurocent

kilowattuur omrekenen naar joule

1 kilowattuur (kWh) is 1000 watt 1 uur lang.
Dat is dus 1000 joule/seconde gedurende 3600 s.
Dat komt dus uit op 1000 × 3600 = 3 600 000 J = 3,6 MJ

1 kWh = 3,6 MJ

in joule

W=P*t

P=2000 W

t=1*3600=3600 s

W = 3600 * 2000 = 7.200.000 J

in kWh

W = P * t

P = 2000W = 2 kW

t = 1 uur

W = 1 * 2 = 2 kWh

Verhouding

P=2000 W

t=1 uur

Hoeveel is 10,8 MJ in kWh

1. 38,88 kWh
2. 3 kWh
3. 3000kWh
4. 108000000 J

Door een apparaat met een weerstand van 30 Ohm loopt 2A. Hoeveel kost dit apparaat per uur met een energieprijs van €0,50 / kWh

1. €6
2. €0,06
3. €0,216
4. €216

P = I²* R

W = P * t

P= I² * R = 2² * 30 = 120 W  = 0,12 kW

W = P * t = 0,12 W * 1 = 0,12 kWh

0,12 * 0,50 = €0,06 per uur

Ik begrijp de leerdoelen van deze les en
kan nu aan de slag met het huiswerk

0100

De les was leuk?

😒🙁😐🙂😃