HS 1.1 Energie en Vermogen: Van Elektriciteit tot Duurzame Energie

Energie en Vermogen: Van Elektriciteit tot Duurzame Energie

Leerdoel

Aan het einde van de les begrijp je de begrippen elektrisch vermogen, joule, Watt, rendement en energiedichtheid. Je kunt ook verschillende duurzame energiebronnen en energieopwekkingssystemen identificeren.

Wat weet je al over elektrisch vermogen en duurzame energiebronnen?

Elektrisch Vermogen

Elektrisch vermogen is de snelheid waarmee elektrische energie wordt omgezet of overgedragen. Het wordt gemeten in watt (W), wat gelijk is aan joule per seconde (J/s).

Rendement

Rendement is de verhouding tussen de nuttige energie-uitvoer en de energie-invoer. Het wordt uitgedrukt als een percentage.

Een lamp verbruikt 350 Joule aan elektriciteit en maakt 275 Joule aan warmte. Bereken het rendement van deze lamp.

Elektriciteitsopwekking

Elektriciteit kan worden opgewekt uit verschillende bronnen, zoals waterkrachtcentrales, windturbines en zonnecellen.

Waterkrachtcentrales

Waterkrachtcentrales gebruiken de energie van stromend water om elektriciteit op te wekken. Ze maken gebruik van turbines en generatoren.

Windturbines

Windturbines zetten windenergie om in elektriciteit. De draaiende wieken drijven een generator aan om elektriciteit op te wekken.

Zonnecellen

Zonnecellen zetten zonne-energie direct om in elektriciteit. Ze bestaan uit halfgeleidermaterialen die fotonen van zonlicht absorberen en elektronen vrijmaken.

Duurzame Energiebronnen

Duurzame energiebronnen zijn bronnen die onuitputtelijk zijn en geen schadelijke milieueffecten hebben. Voorbeelden zijn zonne-energie, windenergie en waterkracht.

Opslag en Transport van Energie

Energie kan worden opgeslagen en getransporteerd met behulp van brandstofcellen. Brandstofcellen zetten chemische energie direct om in elektriciteit.

Het nadeel van dit proces is dat er veel energie verloren gaat door de dubbele omzetting. ( van elektriciteit naar waterstof en weer terug naar elektriciteit).

Het totale rendement ligt tussen de 30 en 35 % op dit moment.

Energiedichtheid

Energiedichtheid verwijst naar de hoeveelheid energie die is opgeslagen in een bepaalde hoeveelheid brandstof. Het wordt gemeten in joule per kilogram (J/kg).

Waterstof heeft als voordeel dat er veel energie in opgeslagen kan worden.

Tijdens de les maken

opdracht 4 t/m 7

Schrijf 3 dingen op die je deze les hebt geleerd.

De leerlingen voeren hier drie dingen in die ze in deze les hebben geleerd. Hiermee geven ze aan wat hun eigen leerrendement van deze les is.

Schrijf 2 dingen op waarover je meer wilt weten.

De leerlingen voeren hier twee dingen in waarover ze meer zouden willen weten. Hiermee vergroot je niet alleen betrokkenheid, maar geef je hen ook meer eigenaarschap.

Stel 1 vraag over iets dat je nog niet zo goed hebt begrepen.

De leerlingen geven hier (in vraagvorm) aan met welk onderdeel van de stof ze nog moeite. Voor de docent biedt dit niet alleen inzicht in de mate waarin de stof de leerlingen begrijpen/beheersen, maar ook een goed startpunt voor een volgende les.