Oefenen berekenen vermogen, spanning en stroomsterkte

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 1

Herhalen en oefenen - elektriciteit

In deze les...

• Leer je wat elektronen zijn
• Herhaal je wat stroomsterkte, spanning en vermogen is
• Leer je de afkortingen van de grootheden en de eenheden van stroomsterkte, spanning en vermogen
• Herhaal je hoe je de stroomsterkte, spanning en vermogen kunt berekenen
• Maak je de oefenopgaven voor jouw niveau

Wat zijn elektronen nou?

Hiervoor moeten we kijken naar het deeltjesmodel.

Iedere stof die er bestaat, bestaat uit deeltjes: atomen.

Een aantal atomen ken je al: zuurstof, stikstof, zwavel en koolstof.

Deze deeltjes zijn opgebouwd uit een kern (groen en rood) en elektronen (blauw).

Elektronen kunnen overspringen van het ene atoom naar het andere: dit heet geleiding. Sommige atomen zoals koper doen dit snel. Andere atomen, zoals chloor doen dit niet snel.

Je kunt dus zeggen dat koper elektronen - ofwel elektriciteit- goed geleidt.

Stroomsterkte

De stroomsterkte is de snelheid waarmee de elektronen door de stroomkring gaan. De stroomsterkte meet je in Ampère.

De stroomsterkte wordt bepaald door het apparaat wat stroom nodig heeft. Heeft een apparaat meer stroom nodig, dan zullen de elektronen sneller stromen.

In deze video wordt er kort uitgelegd wat de stroomsterkte ook alweer is door middel van een demoproef.

Spanning

Spanning is de maat voor de hoeveelheid elektrische energie  die de elektronen (de stroom) met zich meedragen. Dit drukken we uit in Volt.

De batterij hiernaast heeft een spanning van 9 Volt. 

De elektronen dragen dus 9 Volt met zich mee naar het apparaat wat hierop aangesloten wordt. Deze elektrische energie wordt afgegeven bij het apparaat en de elektronen stromen ongeladen terug naar de batterij om nieuwe elektrische energie op te halen.

Klik hier om een animatie te bekijken hoe de stroomdeeltjes elektrische energie ophalen van een batterij en het lampje laten branden. Met een spanningsmeter meet je het verschil tussen de draad waar spanning op staat en de nuldraad (zonder spanning).

Vermogen

Een telefoon verbruikt minder energie in dezelfde tijd als een wasmachine. Logisch toch? 

Je zegt ook wel dat de wasmachine een groter vermogen heeft dan de telefoon.

Het vermogen is de hoeveelheid elektrische energie die een apparaat per seconde verbruikt.

De eenheid die gebruikt wordt om vermogen uit te drukken is Watt.

Samengevat:

Grootheid	Afkorting	Eenheid	Afkorting
Vermogen	P	Watt, kiloWatt (1000 W)	W / kW
Spanning	U	Volt, kiloVolt (1000 V)	V / kV
Stroomsterkte	I	Ampère, milliampère (1/1000 A)	A, mA

Je kunt het vermogen (P) berekenen door de spanning (U) x stroomsterkte (I) te doen.

In formule: P = U * I

Let op! Het vermogen wordt altijd in Watt genoteerd, de spanning in Volt en de stroomsterkte in Ampère. Reken eerst altijd om, reken daarna uit indien nodig.

Zet de juiste woorden / afkortingen op de juiste plek in de tabel.

	Afkorting		Afkorting
		Watt, kiloWatt (1000 W)
Spanning
	I		A, mA

Eenheid

Vermogen

Stroomsterkte

U

Grootheid

P

W / kW

Ampère, milliampère (1/1000 A)

V/ kV

Volt, kiloVolt (1000 V)

Hoe bereken je het vermogen?

1. Noteer je gegevens met de juiste eenheid. Reken eventueel om.
   
2. Schrijf op wat er gevraagd wordt.
3. Noteer de formule.
   
4. Vul de formule in.
   
5. Bereken en geef het antwoord met de juiste eenheid.

Voorbeeldopgave

Een accu heeft een spanning van 12,5 V en de stroomsterkte is 250 mA. Bereken het vermogen.

Reken dit eerst zelf uit op papier, kijk het dan na.

1. Spanning (U) = 12.5 V,
   Stroomsterkte (I) = 250 / 1000 = 0,25 A
2. Gevraagd: vermogen (P)
3. Formule: Vermogen (P) = spanning (U) x stroomsterkte (I)
4. P = 12,5 x 0,25 = 3,125 (3,13) W
5. Het vermogen van de accu is 3,13 Watt.

Hoe bereken je dan de spanning en/of stroomsterkte?

Er zijn altijd 2 gegevens gegeven in de opdracht. Aan jou om het juiste uit te rekenen. Gelukkig hebben we daar een ezelsbruggetje voor.

• Je kunt P (vermogen) uitrekenen door spanning (U) maal stroomsterkte (I) te doen.
• Je kunt spanning (U) uitrekenen door vermogen (P) te delen door stroomsterkte (I).
• Je kunt de stroomsterkte (I) uitrekenen door vermogen (P) te delen door de spanning (U).

Door je vinger te leggen op de letter die je moet uitrekenen, zie je de formule

verschijnen.

Sleep de letters op de juiste plek in de formuledriehoek

X

P

U

I

Reken om: 3,321 A = ? mA

1. 3,321 mA
2. 3321 mA
3. 332,1 mA
4. 33,21 mA

Reken om: 0.4 A = ? mA

1. 4 mA
2. 40 mA
3. 400 mA
4. 4000 mA

Reken om: 12,5 A = ? mA

1. 12500 mA
2. 125 mA
3. 1250 mA
4. 1,25 mA

Reken om: 888 mA = ? A

1. 0,89 A
2. 0,888 A
3. 0,089 A
4. 8,88 A

Reken om: 291 mA = ? A

1. 0,029 A
2. 0,29 A
3. 2,91 A
4. 0,002 A

Reken het vermogen van het
lampje uit. Noteer de gegevens, gevraagd, formule, berekening en antwoord.

Reken het vermogen van het
lampje uit. Noteer de gegevens, gevraagd, formule, berekening en antwoord.

De stroomsterkte in een serieschakeling voor en na het lampje is...

1. Gelijk
2. Ongelijk

Hoe heet deze schakeling?

1. Serieschakeling
2. Parallelschakeling

Wat gebeurt er met de stroomsterkte in een parallelschakeling?
Stel, de stroomsterkte is 0,3 A en er zijn 3 lapjes aangesloten.

1. De stroomsterkte bij ieder lampje is 0,3 A
2. De stroomsterkte wordt gelijk verdeeld over de lampjes, ieder lampje krijgt 0,1 A
3. In een parallelschakeling krijgt maar 1 lampje 0,3 A, de rest niets
4. De totale stroomsterkte is 0,9 A

Wat voor stroomkring is dit?
Waar herken je dit aan?

1. Serie, want alles zit aan elkaar.
2. Parallel, want ieder lampje vormt een eigen stroomkring met de batterij.
3. Gemengd, want het eerste lampje zit in serie.

Leg uit wat er gebeurt met de andere 2 lampjes in de stroomkring als het middelste lampje stuk gaat. Blijven die aan of gaan ze ook uit?

Reken de stroomsterkte in de stroomkring uit. Noteer de gegevens, gevraagd, formule, berekening en antwoord.
De spanning is 230 Volt, het vermogen is 2,1 kW.

Reken de spanning in de stroomkring uit. Noteer de gegevens, gevraagd, formule, berekening en antwoord.
De stroomsterkte is 6 Ampère, het vermogen is 18 Watt.