3.2 vermogen en energieverbruik

• Nask / Techniek
• Middelbare school
• vmbo t, mavo, havo, vwo
• Leerjaar 2-4

Wat is de eenheid van vermogen?

1. Volt
2. Joule
3. Ampere
4. Watt

Wat is de eenheid van spanning?

1. Volt
2. Joule
3. Ampere
4. Watt

Wat is de eenheid van stroomsterkte?

1. Volt
2. Joule
3. Ampere
4. Watt

Wat is de eenheid van het energie verbruik?

1. Volt
2. Joule
3. Ampere
4. Watt

Het energieverbruik kun je meten.
In welke eenheid meet je het energieverbruik bij grote hoeveelheden energie?

1. kiloWattuur (kWh)
2. Joule (J)
3. volt (V)
4. watt (W)

P = U x I
Hoe ziet deze formule eruit als je U wilt berekenen?

1. U=​I​​P​​
2. U=P⋅I
3. U=​P​​I​​

P = U x I
Hoe ziet deze formule eruit als je I wilt berekenen?

1. I=​P​​U​​
2. I=P⋅U
3. I=​U​​P​​

E = P x t
Hoe ziet deze formule eruit als je P wilt berekenen?

1. P=​t​​E​​
2. P=E⋅t
3. P=​E​​t​​

E = P x t
Hoe ziet deze formule eruit als je t wilt berekenen?

1. t=​P​​E​​
2. t=​P​​E​​
3. t=E⋅P

Wat is de maximale spanning over dit apparaat?

Wat is de stroomsterkte door dit apparaat?

Bereken het vermogen van dit apparaat.

Vul in:
Het vermogen van een elektrisch apparaat wordt bepaald door twee dingen:
a de........... over het apparaat werkt;
b de ............ die door het apparaat loopt.

Robert fietst dus 1,8 minuten.
Hij levert hierbij een vermogen van 700W. Bereken hoeveel Joule aan energie Robert geleverd heeft.

Op een fietslampje staat 0,3 A en 15 V
Bereken het vermogen van dat lampje.

Op een zaklamp staat: 50 V en 2 A. De zaklamp staat 10 minuten aan. Bereken het energieverbruik in Joule.

Een elektrisch apparaat heeft een bepaald vermogen. Hoe bereken je het vermogen?

1. door de energie en de stroomsterkte met elkaar te vermenigvuldigen
2. door de energie en de tijd met elkaar te vermenigvuldigen
3. door de spanning en de stroomsterkte met elkaar te vermenigvuldigen
4. door de spanning en de tijd met elkaar te vermenigvuldigen

Je kunt het energieverbruik ook berekenen. Hoe bereken je het energieverbruik?

1. door de spanning in volt te vermenigvuldigen met de tijd in uren
2. door de spanning in volt te vermenigvuldigen met de stroomsterkte in ampères
3. door het vermogen in kilowatt te vermenigvuldigen met de tijd in uren
4. door het vermogen in kilowatt te vermenigvuldigen met de stroomsterkte in ampères

Een tv heeft een vermogen van 50 Watt en staat in een maand 100 uur aan. Bereken het energieverbruik in kWh

Een telefoon hangt jaarlijks 400 uur aan de lader.
Een gemiddelde lader heeft een vermogen van 10 W.
Bereken hoeveel kWh aan energie een telefoon per jaar verbruikt.

Een wasdroger is aangesloten op het lichtnet en zet 5,2 kWh aan energie om in 1,6 uur. Hoeveel Watt is het vermogen door de wasdroger?

Een ventilator wordt op een accu aangesloten. De stroomsterkte die door de ventilator heen gaat is 1,25 A. Na 55 seconde heeft de ventilator 1375 J aan energie verbruikt.
Bereken het vermogen door deze ventilator.

Een ventilator wordt op een accu aangesloten. De stroomsterkte die door de ventilator heen gaat is 1,25 A. Na 55 seconde heeft de ventilator 1375 J aan energie verbruikt.
Bereken de spanning over deze ventilator.

E = 100 J
P = 25 W
t = ....

E = 25 J
P = ....
t = 10 s

E = 20 kWh
P = ....
t = 10

Welk van deze 3 lampjes heeft het grootste vermogen?

1. lampje 1
2. lampje 2
3. Lampje 3

49 Bekijk de drie lampjes in figuur 15.

a Bereken het vermogen van elk lampje (als het op de juiste spanning brandt).

b Welk lampje geeft het meeste licht (als het op de juiste spanning brandt)?

50 Hakim doet een proef met een verwarmingselement. Dat is een stuk weerstandsdraad dat met plastic geïsoleerd is. Met zo’n element kun je het water in een bekerglas verwarmen.

In figuur 16 zie je Hakims proefopstelling. De spanningsmeter geeft 11,5 V aan, de stroommeter 1,9 A.

Bereken het vermogen van het verwarmingselement.

51 Hakim doet dezelfde proef nog een keer, maar nu met een ander verwarmingselement. Hij regelt de spanning weer precies op 11,5 V. De stroommeter wijst nu 1,0 A aan.
Bij welke proef:
a wordt het grootste vermogen geleverd?
b is de stroomsterkte het grootst?
c duurt het verwarmen het langst?

52 In het woonhuis van een gemiddeld gezin staan altijd wel elektrische apparaten aan. Het vermogen van al deze apparaten samen noem je het totale aangesloten vermogen. In de grafiek van figuur 17 zie je hoe dit vermogen in de loop van de dag verandert.

a Wanneer wordt in de winter het grootste vermogen afgenomen? Hoe groot is dat vermogen?

52 In het woonhuis van een gemiddeld gezin staan altijd wel elektrische apparaten aan. Het vermogen van al deze apparaten samen noem je het totale aangesloten vermogen. In de grafiek van figuur 17 zie je hoe dit vermogen in de loop van de dag verandert.

b Wanneer wordt in de zomer het grootste vermogen afgenomen? Hoe groot is dat vermogen?

52 In het woonhuis van een gemiddeld gezin staan altijd wel elektrische apparaten aan. Het vermogen van al deze apparaten samen noem je het totale aangesloten vermogen. In de grafiek van figuur 17 zie je hoe dit vermogen in de loop van de dag verandert. c In de zomer worden alle klokken een uur vooruit gezet. Daardoor lijkt het alsof het ’s avonds langer licht is. Dit wordt de zomertijd genoemd.

Door het invoeren van de zomertijd wordt er in Nederland minder elektrische energie verbruikt. Hoe komt dat?

53 Erik heeft een bijbaantje in een eethuis dat op maandag gesloten is. Als hij begint met werken, zet hij de vieze borden in de vaatwasser.
De vaatwasser heeft een vermogen van 4,5 kW. Het wassen van de vieze borden duurt 30 minuten en dan gebruikt de vaatwasser 80% van dat vermogen. Het spoelen duurt 15 minuten en dan gebruikt de machine maar 20% van het vermogen.
Voor het drogen wordt de vaatwasser erg heet en dan gebruikt hij het volle vermogen, gedurende 36 minuten. a Hoeveel energie verbruikt de vaatwasser voor het wassen?

53 Erik heeft een bijbaantje in een eethuis dat op maandag gesloten is. Als hij begint met werken, zet hij de vieze borden in de vaatwasser.
De vaatwasser heeft een vermogen van 4,5 kW. Het wassen van de vieze borden duurt 30 minuten en dan gebruikt de vaatwasser 80% van dat vermogen. Het spoelen duurt 15 minuten en dan gebruikt de machine maar 20% van het vermogen.
Voor het drogen wordt de vaatwasser erg heet en dan gebruikt hij het volle vermogen, gedurende 36 minuten. b Hoeveel energie verbruikt de vaatwasser voor het spoelen?

53 Erik heeft een bijbaantje in een eethuis dat op maandag gesloten is. Als hij begint met werken, zet hij de vieze borden in de vaatwasser.
De vaatwasser heeft een vermogen van 4,5 kW. Het wassen van de vieze borden duurt 30 minuten en dan gebruikt de vaatwasser 80% van dat vermogen. Het spoelen duurt 15 minuten en dan gebruikt de machine maar 20% van het vermogen.
Voor het drogen wordt de vaatwasser erg heet en dan gebruikt hij het volle vermogen, gedurende 36 minuten. c Hoeveel energie verbruikt de vaatwasser voor het drogen?

53 Erik heeft een bijbaantje in een eethuis dat op maandag gesloten is. Als hij begint met werken, zet hij de vieze borden in de vaatwasser.
De vaatwasser heeft een vermogen van 4,5 kW. Het wassen van de vieze borden duurt 30 minuten en dan gebruikt de vaatwasser 80% van dat vermogen. Het spoelen duurt 15 minuten en dan gebruikt de machine maar 20% van het vermogen.
Voor het drogen wordt de vaatwasser erg heet en dan gebruikt hij het volle vermogen, gedurende 36 minuten. e Wat zijn de energiekosten van de vaatwasser per jaar als het restaurant 50 weken per jaar is geopend? Rond af op twee cijfers achter de komma

54 In figuur 18 zie je de verpakkingen van twee lampen.

a Welke lamp is het meest zuinig met elektrische energie? Waaraan zie je dat?

b Zouden er ook lampen te koop zijn die evenveel licht geven, maar nog zuiniger zijn? Waarom denk je dat?

54 In figuur 18 zie je de verpakkingen van twee lampen.

c Op de verpakking van lamp b staat: 15 watt = 3 watt. Leg uit wat daarmee wordt bedoeld.

54 In figuur 18 zie je de verpakkingen van twee lampen.

d Johan vervangt lamp a door lamp b.

Hoeveel kWh elektrische energie bespaart Johan daarmee per duizend branduren?

55 Een fabrikant heeft een led-lamp op de markt gebracht. De led-lamp gaat automatisch aan als het donker wordt. Bekijk de verpakking van de led-lamp (figuur 19).

Vergelijk het vermogen van de led-lamp met dat van een lamp van 30 W.

a Hoeveel keer zuiniger in het gebruik is deze lamp in vergelijking

met een lamp van 30 W?

55 Een fabrikant heeft een led-lamp op de markt gebracht. De led-lamp gaat automatisch aan als het donker wordt. Bekijk de verpakking van de led-lamp (figuur 19).

Vergelijk het vermogen van de led-lamp met dat van een lamp van 30 W.

b De led-lamp wordt in een buitenlamp in de tuin aangebracht en brandt 8 uur per nacht.

Bereken met de gegevens op de verpakking wat het energieverbruik is van deze lamp:

55 Een fabrikant heeft een led-lamp op de markt gebracht. De led-lamp gaat automatisch aan als het donker wordt. Bekijk de verpakking van de led-lamp (figuur 19).

Vergelijk het vermogen van de led-lamp met dat van een lamp van 30 W.

c Bereken wat de energiekosten van de tuinlamp per jaar zijn.

55 Een fabrikant heeft een led-lamp op de markt gebracht. De led-lamp gaat automatisch aan als het donker wordt. Bekijk de verpakking van de led-lamp (figuur 19).

Vergelijk het vermogen van de led-lamp met dat van een lamp van 30 W.

d Hoeveel euro bespaar je per jaar als eerst de lamp van 30 W werd gebruikt en nu deze led-lamp?

55 Een fabrikant heeft een led-lamp op de markt gebracht. De led-lamp gaat automatisch aan als het donker wordt. Bekijk de verpakking van de led-lamp (figuur 19).

Vergelijk het vermogen van de led-lamp met dat van een lamp van 30 W.

e Hoeveel bespaar je per jaar aan energiekosten als je de tuinlamp vervangt door de led-lamp?