5.4 Vermogen en Elektrische energie

• Science
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 2

Science - Electricity

Vermogen en Elektrische energie

Planning

• Explanation Power
  
• (You will need a calculator)

• Explanation Energy consumption (Extra)
• (You will need a calculator for this part too)

• Let's work

Vermogen

Het vermogen geef aan hoeveel elektrische energie een apparaat verbruikt per seconde

Welk apparaat verbruikt de meeste energie?

1. Mobile phone
2. Calculator
3. Hair dryer
4. Dish washer

Welk apparaat verbruikt de meeste energie?

1. Television
2. Microwave
3. Computer
4. Sound system

Welk apparaat verbruikt de meeste energie?

1. Washing machine
2. Dryer
3. Vacuum cleaner
4. Iron

Welk apparaat verbruikt de meeste energie?

1. Fridge
2. Airconditioner
3. Underfloor heating
4. Water boiler

Power

Het vermogen geef aan hoeveel elektrische energie een apparaat verbruikt per seconde

• Welke grootheden horen hierbij?

Power

Het vermogen geef aan hoeveel elektrische energie een apparaat verbruikt per seconde

• Spanning:
• = Hoeveel energie elk stroomdeeltje met zich mee brengt

• Stroomsterkte:
• =hoeveelheid stroomdeeltjes per seconde
  

In formule:

• P  = U x I 

• P = Vermogen in Watts (W)
• U  = spanning in Volts (V)
•  I   = Stroomsterkte in Ampere (A)

• Zet de grootheden altijd in de standaard eenheid

Voorbeeld

Een speelgoedtrein werkt alleen op 12 Volts and 1.5 Ampere. 

Bereken het vermogen.

Solution

Geg.:                 U = 12 V

                            I = 1.5 A

Gevr.:                P

Formule:         P = U x I

Berekening:  P = 12 V x 1.5 A 

                            P = 18 W

Example

Een föhn werkt op een stroomsterkte van 6000 mA.

Bereken het vermogen van de föhn.

Solution

Geg.   :             I = 6000 mA => 6 A

                          U = 230 V  (hairdryer is plugged into mainsocket) 

Gevr.:               P

Formule:        P = U x I

Berekening:  P = 230 x 6 

                           P = 1380 W

Het vermogen van een lamp is 75 Watts. The voltage is 230 Volts.
What is the current through the lamp?

Solution

g: P = 75 W         V = 230 V

a: Current I

f:  P=U * I             I =     P / U

c:                            I = 75 / 230

                                I = 0.33 A

Vermogen en tijd...

Hoe groter het vermogen, hoe sneller een batterij leeg is en hoe meer energie een apparaat verbruikt....

Totale hoeveelheid Energy

Apparaten 'verbruiken' elektrische energie:

Het kan veel stroom vergen, maar als je het niet veel gebruikt, zal het energieverbruik niet hoog zijn.

Omgekeerd kan een apparaat dat heel weinig stroom verbruikt een onverwacht hoog energieverbruik hebben, als het de hele dag werkt

Totale hoeveelheid Energy

U kunt het energieverbruik berekenen door het vermogen te vermenigvuldigen met de tijdsperiode. Uitgedrukt als formule:

E = P x t

E = Energy verbruik (in kWh)

P = vermogen (in kW)

t = tijd (in h)

Example

Een warmtestraler heeft een vermogen van 2000 W. De warmtestraler staat 3 uur aan. De prijs per kWh is 22 cent.

• Bereken het totale energieverbruik in kWh
• Bereken de energiekosten van de elektrische kachel

Solution

g:   P = 2000 W          t = 3 uur                        Prijs per kWh = € 0.22 

g:   E =? (in kWh)

f:    E = P x t

b.   E = 2 kW x 3 h = 6 kWh

Energy kosten = 6 kWh x € 0.22 per 1 kWh = € 1.32

Een föhn heeft een vermogen van 1400 W. De föhn is 15 minuten gebruikt.

A. Bereken het totale energieverbruik (in kWh)
B. Bereken de energiekosten van de föhn (1 kWh is 22 cent)

Solution

g:   P = 1400 W => 1,4 kW          t = 15 minuten = 0.25 h       Prijs per kWh = € 0.22 

g:   E =? (in kWh)

f:    E = P x t

b.   E = 1.4 kW x 0.25 h = 0.35 kWh

Energy kosten = 0.35 kWh x € 0.22 per 1 kWh = € 0.08

Een lamp is 15 minuten aan geweest. De lamp zet in totaal 0,0125 kWh elektrische energie om.

Bereken het vermogen van deze lamp (in Watt).

Solution

g:  E = 0.0125 kWh               t = 15 min. = 0.25 h 

g:  P =? (in W)

f:   E = P x t         ->    P = E / t

b:                                   P = 0.0125 / 0.25 = 0.050 kW = 50 W

HW

Read 5.4

Do 39 - 42, 45