3.4 Energie en vermogen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

Energie en vermogen

§3.4

Doelstelligen

• Je kunt uitleggen wat het vermogen van een apparaat met energiegebruik heeft te maken.
• rekenen met energiegebruik.
  

• rekenen met elektrisch vermogen.

Wat(t) is vermogen?

De energie (J) die per seconde (s) wordt geleverd of gebruikt, uitgedrukt in Watt (W)

Watt (W) kun je ook uitdrukken als Joule per seconde (J/s)

Groot- en eenheden (leer deze uit je hoofd)

Grootheid

Spanning

Stroomsterkte

Weerstand

Vermogen

tijd

Energie

Energie

Symbool

U

I

R

P

t

E

E

Eenheid

Volt

Ampère

Ohm

Watt

seconde

Joule

Kilowattuur

Symbool

V

A

Ω

W

s

J

kWh

Formules

Wet van Ohm

Vermogen

Verbruik

P=U⋅I

E=P⋅t

R=​I​​U​​

Apparaten

Elk huishoudelijk apparaat wordt thuis aangesloten op het lichtnet (230V).  

Toch gebruikt niet elk apparaat dezelfde hoeveelheid energie (gelukkig!)

Door het ene apparaat gaat een grotere stroomsterkte dan door het andere. Het vermogen (P = U × I ) is dan groter. 

m.a.w. : Er wordt per seconde meer energie omgezet 

Uitleg

Welke apparaten kun je (niet) gebruiken op de camping?

meneer Overweg vertelt over vroeger...

Energieverbruik

stel: ik speel per dag 3 uur games op mijn PS4. 

Daarvoor staan mijn TV (500 W), PS4 (350 W) en soundbar (150W) gedurende die tijd aan.

stel: ik speel per dag 3 uur games op mijn PS4.
Daarvoor staan mijn TV (500 W), PS4 (350 W) en soundbar (150W) gedurende die tijd aan.
Wat is het vermogen van deze opstelling?

1. 500 W
2. 1 kW
3. 230 V
4. 1 W

stel: ik speel per dag 3 uur games op mijn PS4.
De opstelling heeft een vermogen van 1000 W

Hoeveel energie gebruik ik dan in een jaar?

1. 3x1000x365= ‭1.095.000‬ J
2. 3×60×60×1000×365 = ‭3.942.000.000‬ J
3. 3 × 1000 = 3000 J
4. 60×60×1000×365 = 1.314.000.000‬

Energieverbruik

Een rekening voor het gebruik van ‭3.942.000.000‬ J in een jaar!?

Tijd voor een nieuwe eenheid: kWh

P × t = E

vermogen (kW) × tijd (h) = verbruik (kWh)

Er geldt: 1 kWh = 3 600 000 J.

Wat kost dit?   (1 kwh = €0,22)

• P = 1 kW
• t = 3h x 365 d = 1095 h
• E = ? kWh
• E = P × t
• E = 1 * 1095 = 1095 kWh
• 1095 × 0,22 = €240,90
• het kost €240,90

Ik heb dit bureaulampje (35 W) de hele dag (24 h) aanlaten staan.
Wat kost dat?

Deze waterkoker heeft een vermogen van 1800 W. Hoe groot is de stroomsterkte door de stekker?

1. 230 A
2. 1 800 A
3. 7,8 A
4. 414 000 A

Huiswerk maken

Wanneer je klaar bent met het huiswerk ga je bezig met een ander vak (iets wat je lastiger vindt of waar je nog veel werk van hebt).