Samenvatting hoofdstuk 1: Elektriciteit
1.1 Introductie
Hoeveel elektrische energie verbruiken elektrische apparaten en waar hangt dat vanaf?
E
Je kan berekenen hoeveel elektrische energie apparaten verbruiken met de formule P = .
t
Elektrische energie (J of kWh) hangt af van tijd (s of h) en elektrisch vermogen (W of kWh).
Het elektrisch vermogen hangt af van spanning (U in V) en stroomsterkte (I in A).
Spanning veroorzaakt stroom. Stroom hangt af van stroomsterkte dat weer bij een draad afhangt
van lengte (I in mm), soortelijke weerstand (ᵨ in Ωm) en de dwarsdoorsnede van de oppervlakte
(A in m2 ¿ .
1.2 Energie en vermogen
Hoe bepaal je hoeveel energie een elektrisch apparaat verbruikt?
Het energieverbruik van een apparaat hangt af van het vermogen van dat apparaat en van de tijd
dat het aan staat.
Vermogen = de hoeveelheid geleverde energie per seconde
Het vermogen hangt af van de geleverde spanning (U) en de stroom (I)
E
P= (E = p t is de officiële formule)
t
Als je het vermogen P invult in W en de tijd t is s, vind je het energiegebruik E in joule (J)
Begrip Uitleg / eigenschappen
Elektrische energie Opwekken en gebruiken van energie
Wordt uitgedrukt in joule (J)
1 kWh = 3.600.000 joule (1 kWh = 3,6 MJ)
Elektrisch vermogen De hoeveelheid Elektrische energie die het apparaat per seconde verbruikt
Wordt uitgedrukt in Watt (W)
1 W = 1 J/s
Energieomzetting Elektrische apparaten zetten elektrische energie om in andere vormen van
energie, waaronder ook warmte. Bv.: bij een lamp => licht en warmte
Kilowattuur (kWh) De eenheid die het energiebedrijf gebruikt voor elektrische energie
Nuttige energie De energie die wordt gebruikt voor het doel van het apparaat. Bv.: bij een
lamp is de nuttige energie, de hoeveelheid energie van het licht.
Rendement Het percentage van de ingaande energie dat wordt omgezet in nuttige
energie van een bepaald apparaat
- Ik kan de volgende begrippen beschrijven en toepassen:
- Ik kan beschrijven welke energieomzetting er plaatsvindt in een elektrisch apparaat
Elektrische energie in bv. licht en warmte
bewegingsenergie in bv. elektrische energie
chemische energie in bv. warmte
- Ik kan een hoeveelheid energie omrekenen van kilowattuur (kWh) naar joule (J) en
omgekeerd
1 kWh = 3,6 miljoen joule
vb. 40 kWh 3.600.000 = 1,4 108 J
86.700.000 J : 3.600.000 = 2,4 101 kWh
Je kunt de formule E = P * t op twee manieren invullen:
, - Het vermogen P in W en de tijd t in s > dan vind je energiegebruik E in J
- Het vermogen P in kW en de tijd t in h > dan vind je het energiegebruik E in kWh
- Ik kan berekeningen maken en redeneren met de formule voor energie en vermogen: E = p t
Als je het vermogen P invult in W en de tijd t is s, vind je het energiegebruik E in joule (J)
Enuttig Pnuttig
- Ik kan berekeningen maken en redeneren met de formule voor rendement: = =
E¿ P¿
In deze formule is (èta) het rendement, E¿ en Enuttig de ingaande en nuttige energie (beide
in J of kWh) en P¿ en Pnuttig het ingaande en nuttige vermogen (beide in W).
Enuttig Pnuttig
= = Bij deze formule gebruik je één van de twee (E of P) om een factor uit te rekenen.
E¿ P¿
Enuttig P
= 100= nuttig 100 Bij deze formule gebruik je één van de twee om een percentage te
E¿ P¿
berekenen. Dus een rendement.
1.3 Spanning en stroomsterkte
Hoe hangt het vermogen van een apparaat samen met de spanning en de stroomsterkte?
Het elektrisch vermogen van een apparaat is evenredig met de energie die elk elektron afgeeft,
dus evenredig met de spanning. Bv. Spanning 2x zo groot -> elektron krijgt 2x zoveel energie mee
-> apparaat van de kring zet 2x zoveel energie om.
Het elektrisch vermogen van een apparaat is ook evenredig met het aantal elektronen dat per
seconde door het apparaat stroomt, dus met de stroomsterkte. Vb. Grotere stroomsterkte ->
elke seconde gaan er meer elektronen door het apparaat.
- Ik kan de volgende begrippen beschrijven en toepassen:
- Begrip Uitleg / eigenschappen
Ik Vrij elektron In een metaal bestaat de elektrische stroom uit bewegende vrije
elektronen. Dat zijn elektronen die niet gebonden zijn aan een atoom en
daardoor vrij door het metaal kunnen bewegen.
Ion Een ion is een elektrisch geladen molecuul of atoom. Ze kunnen positief
of negatief geladen zijn. In een vloeistof bestaat de elektrische stroom uit
bewegende ionen.
Spanning De spanning geeft aan hoe hard er ‘geduwd’ wordt tegen de elektronen.
De spanning is de oorzaak van de beweging van de geladen deeltjes.
1 V = 1 J/C
Gesloten stroomkring Wanneer er in een stroomkring geen onderbrekingen zijn, maar alle
draden aan elkaar vast zitten, zodat de elektronen kunnen stromen.
Stroomsterkte De hoeveelheid lading (Q) die per seconde door een apparaat gaat.
Lading Lading is een natuurkundige grootheid die aangeeft op welke manier een
deeltje wordt beïnvloed door elektrische en magnetische velden.
Elektrische lading wordt gemeten in coulomb (C). 1 A = 1 C/s.
Elke hoeveelheid lading is altijd een geheel veelvoud van de elementaire
lading
Elementaire lading De elementaire lading is de elektrische lading gedragen door één enkel
proton. Het is de kleinst mogelijke lading.
Schakelschema Een schakelschema is een tekening van een schakeling met behulp van
symbolen.
kan beschrijven wanneer ladingen elkaar aantrekken of afstoten
Elektronen worden afgestoten door de negatieve pool van de spanningsbron en aangetrokken
door de positieve pool. Lading van dezelfde polariteit stoten elkaar af en ladingen met
1.1 Introductie
Hoeveel elektrische energie verbruiken elektrische apparaten en waar hangt dat vanaf?
E
Je kan berekenen hoeveel elektrische energie apparaten verbruiken met de formule P = .
t
Elektrische energie (J of kWh) hangt af van tijd (s of h) en elektrisch vermogen (W of kWh).
Het elektrisch vermogen hangt af van spanning (U in V) en stroomsterkte (I in A).
Spanning veroorzaakt stroom. Stroom hangt af van stroomsterkte dat weer bij een draad afhangt
van lengte (I in mm), soortelijke weerstand (ᵨ in Ωm) en de dwarsdoorsnede van de oppervlakte
(A in m2 ¿ .
1.2 Energie en vermogen
Hoe bepaal je hoeveel energie een elektrisch apparaat verbruikt?
Het energieverbruik van een apparaat hangt af van het vermogen van dat apparaat en van de tijd
dat het aan staat.
Vermogen = de hoeveelheid geleverde energie per seconde
Het vermogen hangt af van de geleverde spanning (U) en de stroom (I)
E
P= (E = p t is de officiële formule)
t
Als je het vermogen P invult in W en de tijd t is s, vind je het energiegebruik E in joule (J)
Begrip Uitleg / eigenschappen
Elektrische energie Opwekken en gebruiken van energie
Wordt uitgedrukt in joule (J)
1 kWh = 3.600.000 joule (1 kWh = 3,6 MJ)
Elektrisch vermogen De hoeveelheid Elektrische energie die het apparaat per seconde verbruikt
Wordt uitgedrukt in Watt (W)
1 W = 1 J/s
Energieomzetting Elektrische apparaten zetten elektrische energie om in andere vormen van
energie, waaronder ook warmte. Bv.: bij een lamp => licht en warmte
Kilowattuur (kWh) De eenheid die het energiebedrijf gebruikt voor elektrische energie
Nuttige energie De energie die wordt gebruikt voor het doel van het apparaat. Bv.: bij een
lamp is de nuttige energie, de hoeveelheid energie van het licht.
Rendement Het percentage van de ingaande energie dat wordt omgezet in nuttige
energie van een bepaald apparaat
- Ik kan de volgende begrippen beschrijven en toepassen:
- Ik kan beschrijven welke energieomzetting er plaatsvindt in een elektrisch apparaat
Elektrische energie in bv. licht en warmte
bewegingsenergie in bv. elektrische energie
chemische energie in bv. warmte
- Ik kan een hoeveelheid energie omrekenen van kilowattuur (kWh) naar joule (J) en
omgekeerd
1 kWh = 3,6 miljoen joule
vb. 40 kWh 3.600.000 = 1,4 108 J
86.700.000 J : 3.600.000 = 2,4 101 kWh
Je kunt de formule E = P * t op twee manieren invullen:
, - Het vermogen P in W en de tijd t in s > dan vind je energiegebruik E in J
- Het vermogen P in kW en de tijd t in h > dan vind je het energiegebruik E in kWh
- Ik kan berekeningen maken en redeneren met de formule voor energie en vermogen: E = p t
Als je het vermogen P invult in W en de tijd t is s, vind je het energiegebruik E in joule (J)
Enuttig Pnuttig
- Ik kan berekeningen maken en redeneren met de formule voor rendement: = =
E¿ P¿
In deze formule is (èta) het rendement, E¿ en Enuttig de ingaande en nuttige energie (beide
in J of kWh) en P¿ en Pnuttig het ingaande en nuttige vermogen (beide in W).
Enuttig Pnuttig
= = Bij deze formule gebruik je één van de twee (E of P) om een factor uit te rekenen.
E¿ P¿
Enuttig P
= 100= nuttig 100 Bij deze formule gebruik je één van de twee om een percentage te
E¿ P¿
berekenen. Dus een rendement.
1.3 Spanning en stroomsterkte
Hoe hangt het vermogen van een apparaat samen met de spanning en de stroomsterkte?
Het elektrisch vermogen van een apparaat is evenredig met de energie die elk elektron afgeeft,
dus evenredig met de spanning. Bv. Spanning 2x zo groot -> elektron krijgt 2x zoveel energie mee
-> apparaat van de kring zet 2x zoveel energie om.
Het elektrisch vermogen van een apparaat is ook evenredig met het aantal elektronen dat per
seconde door het apparaat stroomt, dus met de stroomsterkte. Vb. Grotere stroomsterkte ->
elke seconde gaan er meer elektronen door het apparaat.
- Ik kan de volgende begrippen beschrijven en toepassen:
- Begrip Uitleg / eigenschappen
Ik Vrij elektron In een metaal bestaat de elektrische stroom uit bewegende vrije
elektronen. Dat zijn elektronen die niet gebonden zijn aan een atoom en
daardoor vrij door het metaal kunnen bewegen.
Ion Een ion is een elektrisch geladen molecuul of atoom. Ze kunnen positief
of negatief geladen zijn. In een vloeistof bestaat de elektrische stroom uit
bewegende ionen.
Spanning De spanning geeft aan hoe hard er ‘geduwd’ wordt tegen de elektronen.
De spanning is de oorzaak van de beweging van de geladen deeltjes.
1 V = 1 J/C
Gesloten stroomkring Wanneer er in een stroomkring geen onderbrekingen zijn, maar alle
draden aan elkaar vast zitten, zodat de elektronen kunnen stromen.
Stroomsterkte De hoeveelheid lading (Q) die per seconde door een apparaat gaat.
Lading Lading is een natuurkundige grootheid die aangeeft op welke manier een
deeltje wordt beïnvloed door elektrische en magnetische velden.
Elektrische lading wordt gemeten in coulomb (C). 1 A = 1 C/s.
Elke hoeveelheid lading is altijd een geheel veelvoud van de elementaire
lading
Elementaire lading De elementaire lading is de elektrische lading gedragen door één enkel
proton. Het is de kleinst mogelijke lading.
Schakelschema Een schakelschema is een tekening van een schakeling met behulp van
symbolen.
kan beschrijven wanneer ladingen elkaar aantrekken of afstoten
Elektronen worden afgestoten door de negatieve pool van de spanningsbron en aangetrokken
door de positieve pool. Lading van dezelfde polariteit stoten elkaar af en ladingen met
