Hoofdstuk 2 · Les 8 van 9

Vermogen en energie

Een waterkoker zet in één seconde veel meer energie om dan een telefoonlader. Hoeveel energie een apparaat per seconde omzet, heet het vermogen.

20 min

Na deze les kun je

Stroomsterkte en spanning (paragraaf 2.2).

\displaystyle P = U \cdot I

Binas

P

: vermogen in watt (W = J/s),

U

: spanning (V),

I

: stroomsterkte (A). Binas 35D1.

\displaystyle E = P \cdot t

Binas

E

: energie (J),

P

: vermogen (W),

t

: tijd (s). Binas 35D1.

Joules worden snel grote getallen. Daarom rekent het energiebedrijf in kilowattuur (kWh): de energie van 1 kW gedurende 1 uur.

\displaystyle 1\ \text{kWh} = 3{,}6 \cdot 10^6\ \text{J}

Rekenen in kWh gaat het snelst met $P$ in kW en $t$ in uur.

✎Voorbeeld: een kacheltje

Een kacheltje van 1500 W staat 3 uur en 20 minuten aan. 1 kWh kost € 0,30. Bereken de energie en de kosten.

\begin{aligned} t &= 3 + \frac{20}{60} \\ &= 3{,}33\ \text{h} \end{aligned}

\begin{aligned} E &= 1{,}5 \times 3{,}33 \\ &= 5{,}0\ \text{kWh} \end{aligned}

\begin{aligned} E &= 5{,}0 \times 3{,}6 \cdot 10^6 \\ &= 1{,}8 \cdot 10^7\ \text{J} \end{aligned}

\begin{aligned} \text{kosten} &= 5{,}0 \times 0{,}30 \\ &= 1{,}50\ \text{euro} \end{aligned}

!Eenheden bij elkaar houden

Met W en s krijg je J. Met kW en h krijg je kWh. Meng ze niet.

Even controleren

Een föhn op 230 V gebruikt 8,0 A. Bereken het vermogen.

Een ledlamp van 8,0 W brandt 5,0 uur. Hoeveel kWh is dat?

↗Hoe hangt dit samen?

In de volgende les zie je hoe je veilig met de 230 V uit het stopcontact omgaat.

Klaar met deze les? Zet hem op gelezen; je voortgang staat rechtsboven.

$E = P \cdot t$	energie is vermogen keer tijd Binas
$1\ \text{kWh} = 1000\ \text{W} \times 3600\ \text{s}$	1 kW = 1000 W en 1 h = 3600 s
$= 3{,}6 \cdot 10^6\ \text{J}$	reken uit

Formule	Betekenis	Bron	Les
$\displaystyle I = \frac{Q}{t}$	stroomsterkte	Binas	2.2a
$\displaystyle t = \frac{\text{capaciteit}}{I}$	gebruiksduur van een batterij	Zelf afleiden	2.2b
$\displaystyle U = I \cdot R$	wet van Ohm	Binas	2.3a
$\displaystyle R = \frac{1}{a}$	weerstand uit de steilheid	Zelf afleiden	2.3a
$\displaystyle I_\text{tot} = I_1 = I_2 = \ldots$	stroomsterkte in serie	Binas	2.4a
$\displaystyle U_\text{tot} = U_1 + U_2 + \ldots$	spanning in serie	Binas	2.4a
$\displaystyle R_\text{tot} = R_1 + R_2 + \ldots$	vervangingsweerstand in serie	Binas	2.4a
$\displaystyle U_\text{tot} = U_1 = U_2 = \ldots$	spanning parallel	Binas	2.4b
$\displaystyle I_\text{tot} = I_1 + I_2 + \ldots$	stroomsterkte parallel	Binas	2.4b
$\displaystyle \frac{1}{R_\text{tot}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \ldots$	vervangingsweerstand parallel	Zelf afleiden	2.4b
$\displaystyle P = U \cdot I$	elektrisch vermogen	Binas	2.5a
$\displaystyle E = P \cdot t$	elektrische energie	Binas	2.5a
$\displaystyle 1\ \text{kWh} = 3{,}6 \cdot 10^6\ \text{J}$	kilowattuur	Zelf afleiden	2.5a