1
1.2 Energie en Vermogen
Beheersen
Elektrisch vermogen
Hoeveel elektrische energie een apparaat per seconde gebruikt in (J/s), als het aanstaat.
→ reken je uit in Watt (W)
Elektrische apparaten zetten energie om in andere energie
→ bijv. warmte (of er komt warmte vrij).
Rendement
- Een deel van elektrische energie gaat vaak verloren, meestal in de vorm van warmte
- Geeft aan hoe groot het deel van de ingaande energie nuttig wordt gebruikt.
→ uitgedrukt in een percentage
Hoog rendement veel elektrische energie nuttig gebruikt
Lage rendement veel elektrische energie omgezet in warmte / verloren
Oplossing voor een lage rendement : spaarlampen of led-lampen gebruiken ipv gloeilampen
Begrijpen
Het energiegebruik berekenen
E = P ・t
E = energie in J of J/s of kWh
P = vermogen in W
t = tijd in s
Rendement berekenen
E nuttig
η= x 100 %
E∈¿ ¿
η= rendement
Enuttig = nuttige uitgaande energie in J of kWh
Ein = ingaande energie in J of kWh
Pnuttig
η= x 100 %
Pin
η = rendement
Pnuttig = uitgaand vermogen in W
Pin = ingaand vermogen in W
Pnuttig E nuttig
η= of η=
Pin E∈¿ ¿
→ schrijven als een getal tussen 0 en 1
Ein : nieuwe percentage rendement / oude percentage rendement
, 2
1.3 Spanning en stroomsterkte
Begrijpen
Wat beweegt er als er stroom loopt?
Elektrische stroom bestaat uit elektrisch geladen deeltjes die bewegen.
In metaal
- Elektrische stroom bestaat alleen uit vrije elektronen.
- Van elk atoom is er één elektron (soms meer) niet gebonden aan zijn atoomkern,
daarom kunnen de vrije elektronen door metaal bewegen.
Atoomkern met andere elektronen : kunnen niet bewegen in een vaste stof
In een (geleide) vloeistof
- Elektrische stroom bestaat uit bewegende ionen.
- Sommige vloeistoffen geleiden stroom, bijv. vloeistof in de accu van een auto.
- Geleide vloeistof : bevat ionen, geladen moleculen, molecuul of atoom
Een ion kan alleen elektronen afstaan en opnemen, als een atoom dus één elektron of meer
mist / heeft opgenomen, dan is het een ion.
Ion positief positief geladen → een of meer elektronen weg (minder)
Ion negatief negatief geladen → een of meer elektronen erbij
Elektronen zijn negatief Protonen zijn positief
Elektronen in een gesloten stroomkring
De beweging van de elektronen in de draad : veroorzaakt door de aantrekkende en
afstotende krachten van de pluspool en de minpool van de spanningsbron.
Spanning
- Van een spanningsbron : oorzaak van de beweging van vrije elektronen (in metalen
draad).
- Grotere spanning : grotere kracht op geladen deeltjes.
- Elektronen: bij de negatieve pool uit de bron geduwd de aangesloten draad in
Open stroomkring elektronen bewegen kriskras door elkaar heen, er loopt
geen elektrische stroom.
Gesloten stroomkring Elektronen bewegen dezelfde kant op ( - → +) van de minpool
van
de spanningsbron naar de pluspool, er loopt een elektrische stroom.
Vrije positieve deeltjes ( + → - ), in een metalen draad zijn ze
er niet.
Stroomsterkte
Geeft de hoeveelheid lading in coulomb (C), die in één seconde door het
apparaat gaat. Stroom 1 A → 1 C lading per seconde beweegt door het apparaat.
Vermogen, stroomsterkte en spanning
- Grotere stroomsterkte : elke seconde meer elektronen door een apparaat.
- In elk apparaat wordt door elke elektron evenveel energie omgezet.
- Het vermogen is evenredig met de stroomsterkte, het aantal elektronen dat per
seconde door het apparaat stroomt
- De spanning bepaald hoeveel elektrische energie elk elektron omzet.
- Het vermogen is evenredig met de spanning, de energie die elk elektron afgeeft.
- Als de spanning van de bron 2x groter is → 2x harder tegen elk elektron
geduwd
→ 2x zoveel energie afgeven.
1.2 Energie en Vermogen
Beheersen
Elektrisch vermogen
Hoeveel elektrische energie een apparaat per seconde gebruikt in (J/s), als het aanstaat.
→ reken je uit in Watt (W)
Elektrische apparaten zetten energie om in andere energie
→ bijv. warmte (of er komt warmte vrij).
Rendement
- Een deel van elektrische energie gaat vaak verloren, meestal in de vorm van warmte
- Geeft aan hoe groot het deel van de ingaande energie nuttig wordt gebruikt.
→ uitgedrukt in een percentage
Hoog rendement veel elektrische energie nuttig gebruikt
Lage rendement veel elektrische energie omgezet in warmte / verloren
Oplossing voor een lage rendement : spaarlampen of led-lampen gebruiken ipv gloeilampen
Begrijpen
Het energiegebruik berekenen
E = P ・t
E = energie in J of J/s of kWh
P = vermogen in W
t = tijd in s
Rendement berekenen
E nuttig
η= x 100 %
E∈¿ ¿
η= rendement
Enuttig = nuttige uitgaande energie in J of kWh
Ein = ingaande energie in J of kWh
Pnuttig
η= x 100 %
Pin
η = rendement
Pnuttig = uitgaand vermogen in W
Pin = ingaand vermogen in W
Pnuttig E nuttig
η= of η=
Pin E∈¿ ¿
→ schrijven als een getal tussen 0 en 1
Ein : nieuwe percentage rendement / oude percentage rendement
, 2
1.3 Spanning en stroomsterkte
Begrijpen
Wat beweegt er als er stroom loopt?
Elektrische stroom bestaat uit elektrisch geladen deeltjes die bewegen.
In metaal
- Elektrische stroom bestaat alleen uit vrije elektronen.
- Van elk atoom is er één elektron (soms meer) niet gebonden aan zijn atoomkern,
daarom kunnen de vrije elektronen door metaal bewegen.
Atoomkern met andere elektronen : kunnen niet bewegen in een vaste stof
In een (geleide) vloeistof
- Elektrische stroom bestaat uit bewegende ionen.
- Sommige vloeistoffen geleiden stroom, bijv. vloeistof in de accu van een auto.
- Geleide vloeistof : bevat ionen, geladen moleculen, molecuul of atoom
Een ion kan alleen elektronen afstaan en opnemen, als een atoom dus één elektron of meer
mist / heeft opgenomen, dan is het een ion.
Ion positief positief geladen → een of meer elektronen weg (minder)
Ion negatief negatief geladen → een of meer elektronen erbij
Elektronen zijn negatief Protonen zijn positief
Elektronen in een gesloten stroomkring
De beweging van de elektronen in de draad : veroorzaakt door de aantrekkende en
afstotende krachten van de pluspool en de minpool van de spanningsbron.
Spanning
- Van een spanningsbron : oorzaak van de beweging van vrije elektronen (in metalen
draad).
- Grotere spanning : grotere kracht op geladen deeltjes.
- Elektronen: bij de negatieve pool uit de bron geduwd de aangesloten draad in
Open stroomkring elektronen bewegen kriskras door elkaar heen, er loopt
geen elektrische stroom.
Gesloten stroomkring Elektronen bewegen dezelfde kant op ( - → +) van de minpool
van
de spanningsbron naar de pluspool, er loopt een elektrische stroom.
Vrije positieve deeltjes ( + → - ), in een metalen draad zijn ze
er niet.
Stroomsterkte
Geeft de hoeveelheid lading in coulomb (C), die in één seconde door het
apparaat gaat. Stroom 1 A → 1 C lading per seconde beweegt door het apparaat.
Vermogen, stroomsterkte en spanning
- Grotere stroomsterkte : elke seconde meer elektronen door een apparaat.
- In elk apparaat wordt door elke elektron evenveel energie omgezet.
- Het vermogen is evenredig met de stroomsterkte, het aantal elektronen dat per
seconde door het apparaat stroomt
- De spanning bepaald hoeveel elektrische energie elk elektron omzet.
- Het vermogen is evenredig met de spanning, de energie die elk elektron afgeeft.
- Als de spanning van de bron 2x groter is → 2x harder tegen elk elektron
geduwd
→ 2x zoveel energie afgeven.
