Elektrische arbeid en vermogen

Elektrische arbeid en
vermogen
TV Elektriciteit
Elektrische arbeid
Wat heb je nodig om arbeid te leveren?
Wat heb je nodig om arbeid te leveren?
Wat heb je nodig om arbeid te leveren?
ENERGIE
Wat heb je nodig om elektrische arbeid te
leveren?
Wat heb je nodig om elektrische arbeid te
leveren?
Elektrische ENERGIE
Besluit
• In alle gevallen bezit een object een vorm van energie.
• De voetballer,
• De sportwagen,
• De fietser,
• ….
• bezitten energie opgeslagen in voedsel of brandstof die
getransformeerd wordt in arbeid.
Boormachine
• Welke energieomzetting vindt er plaats?
• Elektrische energie  bewegingsenergie + warmte
• Wat is elektrische arbeid?
• Het omzetten van elektrische energie in een andere
energievorm is het verrichten van arbeid.
• De elektrische arbeid is de totale hoeveelheid energie die
omgevormd wordt.
Gloeilamp
• Welke energieomzetting vindt er plaats?
• Elektrische energie  lichtenergie + warmte-energie
• Wat is elektrische arbeid?
• Het omzetten van elektrische energie in een andere
energievorm is het verrichten van arbeid.
• De elektrische arbeid is de totale hoeveelheid energie die
omgevormd wordt.
Definitie
• De elektrische arbeid is de totale hoeveelheid energie die
omgevormd wordt.
• W komt van Work
• E = Energy = W
Grootheid
Symbool
Arbeid
W
Eenheid
Symbool
Joule
J
Eenheden van energie
SI-stelsel
Praktische eenheid
• Joule
• Calorieën
Hoe wordt arbeid gemeten?
• In een woning wordt de arbeid gemeten
met een kilowattuurmeter.
• Vandaar dat de “kWh” (lees kilowatt-uur)
de praktische eenheid is van arbeid.
Eenheden van arbeid
SI-stelsel
Praktische eenheid
• Joule
• kWh
Definitie
• Arbeid wordt eveneens energieverbruik genoemd omdat
energie de mogelijkheid biedt om arbeid te verrichten.
• Het omzetten van elektrische energie in een andere
energievorm is het verrichten van arbeid.
Grootheid
Symbool
Arbeid
W
Eenheid
Symbool
Joule
J
Opwekken van elektrische energie
• http://deredactie.be/cm/vrtnieuws/binnenland/1.2164830
• https://www.electrabel.com/nl/corporate/activiteiten/productie?
ns_mchannel=redirect&ns_source=corporate&ns_campaign=pe
rmanent&ns_linkname=activitiesreport&ebl_redirect=activiteite
nverslag
Elektrisch vermogen
Eerste manier
Voorbeelden
60 W
800 W
1000 W
2500 W
Gloeilamp
Wat staat er op de verpakking van een lamp?
Maw. Geef een kenmerk.
40 W / 60 W / 100 W
Wat betekent dit?
Welke energieomzetting vindt er plaats? Waar zit het verschil?
Elektrische energie  lichtenergie + warmte
Wanneer we iedere lamp dezelfde elektrische energie geven
(dezelfde elektrische arbeid laten leveren), waar zit dan het verschil?
• Welke lamp brandt het langst?
•
•
•
•
•
•
•
Wat betekent dit?
• De hoeveelheid energie die per seconde door de lamp wordt
opgenomen of afgegeven, wordt vermogen genoemd.
• Hoe meer energie per seconde, hoe groter het vermogen.
Definitie
• De elektrische energie die per tijdseenheid omgevormd wordt,
noemt men het elektrisch vermogen “P”
• P komt van Power
Grootheid
Symbool
Vermogen
P
Eenheid
Symbool
Watt
W
Formule (1)
• P = W / t (E=W)
• P is het elektrisch vermogen, uitgedrukt in Watt “W”.
• t is de tijd, uitgedrukt in seconden “s”.
Formule (2)
•W=Pxt
• W is de elektrische arbeid, uitgedrukt in Joule “J”
• P is het elektrisch vermogen, uitgedrukt in Watt “W”.
• t is de tijd, uitgedrukt in seconden “s”.
Herhaling SI eenheid
• Een gloeilamp van 100 W is gedurende 60 seconden
aangesloten op 230 V.
• De lamp heeft dus een elektrische arbeid verricht van 6000 J.
• Een verwarmingstoestel levert een arbeid van 60000 J per
minuut.
• Het verwarmingstoestel heeft dus een vermogen van 1000 W.
Herhaling praktische eenheid
• Wanneer een lamp van 60 W gedurende 10 h brandt, dan heeft
deze lamp een arbeid (energie) “W” geleverd van:
• formule: W = P x t = 60 W x 10 h =600 Wh.
Elektrisch vermogen
Tweede manier
Proef
• Schakel telkens een gloeilamp van 25 W, 40 W en 60 W en meet
de spanning en de stroomsterkte.
Besluit
•P=UxI
Afgeleide formules van
•W=Pxt
•W=UxIxt
•I=U/R
• P = U2 / R
• W = (U2 x t)/ R
•Q=Ixt
•W=UxQ
Proef: energiemeter
Doel
• Met een energiemeter zullen we van een aantal toestellen het
vermogen en energieverbruik bepalen, via meting en
berekening.
Werkwijze
• Een halogeenlamp is op het elektriciteitsnet aangesloten via een
energiemeter.
• We lezen op de energiemeter de gevraagde grootheden af.
Benodigdheden
Gebruikers
• Halogeenlamp
• Soldeerbout
• Laptop
• Boormachine
Kenmerken
• 230V / 120W
Metingen en berekeningen
Gebruiker
Gemeten spanning
Gemeten stroom
Gemeten vermogen
Berekend vermogen
Tijd
Gemeten arbeid
Berekende arbeid
Halogeenlamp
U (V)
I (A)
P (W)
P (W)
t (h)
W (kWh)
W (kWh)
Besluit
• De halogeenlamp zet elektrische energie om naar lichtenergie
en warmte-energie.
•…
Praktische tip
• Monteer steeds een lamp met een vermogen lager of gelijk aan
de toegelaten maximum waarde die genoteerd staat op het
toestel. Is hier aan voldaan?
• Respecteer de afstand tussen de lamp en een voorwerp.
• Bij het monteren van een halogeenlamp de lamp nooit
rechtstreeks de lamp met de vingers vast nemen. Vette vingers
kunnen op de behuizing terechtkomen. Wat voor een grotere
verhitting van de lamp en een kleinere levensduur van de lamp
zorgt.