HS 1.2 havo Vermogen en energie

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

H1.2 Vermogen en Energie

Leerdoelen

• Je kunt berekeningen maken met het verband tussen vermogen, spanning en stroomsterkte.
• Je kunt berekeningen maken met het verband tussen energie, vermogen en tijd.
• Je kunt de eenheid joule en kilowattuur naar elkaar omrekenen.
• Je kunt berekeningen maken met de grootheden die belangrijk zijn bij de opslag van energie in batterijen: energiedichtheid, vermogen, spanning, stroomsterkte en energie.

Stroomsterkte

Stroomsterkte is grootheid met afkorting I (hoofdletter i). De eenheid van stroomsterkte is Ampere afkorting A. De stroomsterkte geeft aan hoeveel elektronen er per seconde een plek passeren. 1 Ampere is gelijk aan 625 duizend miljoen elektronen (deeltjes).  Dus hoe groter de stroomsterkte is hoe meer deeltjes er per seconde door een draad heen gaan.

Spanning

Spanning is een grootheid met afkorting U. De eenheid van spanning is Volt afkorting V. 
De spanning geeft aan hoeveel elektrische energie er in elk deeltje wordt meegenomen naar de apparaten. 

Vermogen

Elektrisch vermogen is een grootheid met afkorting P. De eenheid van vermogen is Watt afkorting W. 

Vermogen is altijd afhankelijk van spanning en stroomsterkte. Hoe groter die allebei worden, des te groter het vermogen van een apparaat wordt. 

Het vermogen geeft aan hoeveel elektrische energie een apparaat verbruikt per seconde.

Vermogen

• Hoeveel elektrische energie een 

       toestel per seconde verbruikt (watt)

• Bij een variabele vermogen (b.v. een mixer) wordt altijd het maximale vermogen gemeld.
  
• Vermogen hangt af van spanning en stroomsterkte
  

Vermogen

Hoeveel elektrische energie een apparaat per seconde verbruikt, noem je het vermogen. De afkorting voor vermogen is de hoofdletter P van het Engelse woord voor vermogen, power. Een eenheid van vermogen is de watt

(W). 

Formule

Vermogen = Spanning x Stroomsterkte

P=U⋅I

Elektrisch vermogen

De hoeveelheid geleverde energie per seconde.

U is spanning in volt (V)

I is stroom in ampere (A)

P is vermogen in watt (W)

P=U⋅I

Vermogen

1

2

Vermogen berekenen

1

2

Voorbeeld

Uitwerking Voorbeeld

1

Vermogen - typeplaatje

Een boormachine van 300 watt zal niet zo makkelijk een gat boren als een boormachine van 800 watt. 

Apparaten met een hoger vermogen kunnen meer.

Meer vermogen meer gebruik van elektrische energie. 

Hoe groter het vermogen van een apparaat, hoe meer het apparaat kost om het te gebruiken.

Een typeplaatje vind je vaak achterop of onderop een elektrisch apparaat.Op het typeplaatje vind je het vermogen van een apparaat.

Elektrische energie thuis

Om precies te meten hoeveel elektrische energie je gebruikt, zit er in de meterkast een meter die de elektrische energie meet in kilowattuur (kWh).  Zo'n meter noem je een kilowattuurmeter. 

Tegenwoordig wordt de informatie van de kwh-meter door de digitale kwh-meter zelf,  via de elektriciteitskabels doorgegeven  aan de energie-maatschappij.

Kilowattuurmeter

Een apparaat dat de verbruikte elektrische energie meet. Deze vind je vaak in een meterkast.

Vermogen

2

1

Energieverbruik

E = P x t 

E = energie (J of kWh)

P = het vermogen (W of kW)

t = tijd in seconden of uur (s of h)

Opdracht 1

Gegeven:

Gevraagd:

Formule:

Berekening:

Resultaat:

Uitwerking opdracht 1

Opdracht 2

Gegeven:

Gevraagd:

Formule:

Berekening:

Resultaat:

Uitwerking opdracht 2

Opdracht 3

Gegeven:

Gevraagd:

Formule:

Berekening:

Resultaat:

Uitwerking opdracht 3

Omrekenen kWh naar J

Omrekenfactor voor Energie in  kWh naar Joules is

1 kwH = 3,6 MJ = 3600000 J

Stiekeme energievreters

1

2

3

Symbool voor de eenheid van Energie

1. P
2. E
3. W
4. kWh

Symbool voor de grootheid Energie

1. P
2. E
3. W
4. kWh

Een gloeilamp is aangesloten op een spanning van 230 V. Door de lamp loopt een stroomsterkte van 0,5 A. De lamp brandt 10 uur. Wat is het energieverbruik?

1. 1150 kWh
2. 1,15 kWh
3. 4600 kWh
4. 21,7 kWh

Een strijkijzer heeft een vermogen van 800 W. Het strijkijzer staat per maand 10 uur aan. 1 kWh kost
€ 0,15. Wat zijn de kosten voor energie per jaar voor dit strijkijzer?

1. € 14400
2. € 12000
3. € 14,40
4. € 1,20

Een kantoor is voorzien van 26 TL buizen van 80 W. De verlichting staat iedere werkdag 9 uur aan. Het kantoor is 2 van de 52 weken per jaar dicht. Hoeveel energie wordt er in een jaar door de verlichting gebruikt?

1. 936 kWh
2. 973,44 kWh
3. 936000 kWh
4. 973440 kWh

Vera maakt een schakeling. Ze meet een stroomsterkte 220mA en de spanning 9,0V. Hoe groot is het vermogen

1. 1980 W
2. 24,4 W
3. 1,98 W
4. 1980000 W

In Sinita's smartphone zit een lithium-ion-accu die een spanning levert van 3,5 V. Als Sinita belt, levert de accu een vermogen van 2,5 W. Bereken de stroomsterkte.

1. 8,8 A
2. 0,71 A
3. 1,4 A

Wat is het vermogen van een boormachine met een spanning van 230V en een stroomsterkte van 3,9A?

Een oplader geeft een spanning van 5 V en een stroomsterkte van 0,7 A. Wat is het vermogen van de adaptor?

a. Heb je alles van deze les begrepen?
b. Zijn er onderdelen van deze les die je nog niet zo
goed begrijpt of waar je meer uitleg voor nodig hebt?
c. Heb je nog tips of suggesties voor deze les?

Leren H1.2 en maken 

vraag 1 t/m 8