Natuurkunde Samenvatting H1
Elektriciteit
§1.2: Energie en vermogen
Het elektrisch vermogen van een apparaat (in Watt) is de hoeveelheid elektrische energie
die het apparaat per seconde omzet (in joule per seconde).
Elektrische apparaten zetten elektrische energie om in ander vormen van energie,
waaronder altijd ook warmte.
Twee eenheden voor elektrische energie zijn de joule (J) en de kilowattuur (kWh).
Het rendement van een apparaat is het percentage van de ingaande energie dat wordt
omgezet in nuttige energie.
Het verband tussen energie en vermogen is E=P·t , waarin E de energie is in J, P het
vermogen in W of J/s en t de tijd in sec. als je het vermogen in kilowatt invult en de tijd in
uur is de energie in kWh. 1,0 kWh staat gelijk aan 3,6 · 10 6 J.
E−nuttig
Je berekent het rendement met de formule η= · 100 %, waarin η het rendement
E−¿
is, Enuttig de nuttige uitgaande energie in J of kWh en Ein de ingaande energie in dezelfde
eenheid als Enuttig. Bij een elektrisch apparaat is Ein de elektrische energie, bij een dynamo of
generator is Enuttig de elektrische energie.
Je kan het rendement ook uit Pnuttig en Pin in W berekenen. Je mag het rendement ook
schrijven als een getal tussen de 0 en de 1, dan vermenigvuldig je niet met 100%
§1.3: Spanning en stroomsterkte
In een metaal bestaat de elektrische stroom uit bewegende vrije elektronen.
In een vloeistof bestaat de elektrische stroom uit bewegende ionen.
De spanning van de bron is de oorzaak van de beweging van de vrije elektronen. Een
grotere spanning zorgt voor een grotere kracht op de geladen deeltjes.
Er loopt alleen een elektrische stroom door een apparaat als het apparaat is opgenomen in
een gesloten stroomkring.
Het vermogen van een apparaat is evenredig met het aantal elektronen dat per seconde
door het apparaat stroomt, dus met de stroomsterkte en met de energie die elk elektron
afgeeft, dus met de spanning. Dit verband wordt aangegeven met de formule P=U·I
waarin P het vermogen is in W, U de spanning in V en I de stroomsterkte in A.
De stroomsterkte is gelijk aan de hoeveelheid lading die per seconde door bijvoorbeeld een
Q
apparaat beweegt. Er geldt: I = waarin I de stroomsterkte is in A, Q de lading in C en t de
t
tijd in sec.
De lading van een elektron heet het elementair lading quantum en heeft een waarde van
1,60 · 10-19 C. De lading is dus erg klein, waardoor er door een elektrisch apparaat elke
seconde heel veel elektronen stromen.
De elektrische energie die is omgezet in een apparaat, is evenredig met de spanning en
evenredig met de lading die door het apparaat is gestroomd. Er geldt: E=U·Q=U·I·t
Elektriciteit
§1.2: Energie en vermogen
Het elektrisch vermogen van een apparaat (in Watt) is de hoeveelheid elektrische energie
die het apparaat per seconde omzet (in joule per seconde).
Elektrische apparaten zetten elektrische energie om in ander vormen van energie,
waaronder altijd ook warmte.
Twee eenheden voor elektrische energie zijn de joule (J) en de kilowattuur (kWh).
Het rendement van een apparaat is het percentage van de ingaande energie dat wordt
omgezet in nuttige energie.
Het verband tussen energie en vermogen is E=P·t , waarin E de energie is in J, P het
vermogen in W of J/s en t de tijd in sec. als je het vermogen in kilowatt invult en de tijd in
uur is de energie in kWh. 1,0 kWh staat gelijk aan 3,6 · 10 6 J.
E−nuttig
Je berekent het rendement met de formule η= · 100 %, waarin η het rendement
E−¿
is, Enuttig de nuttige uitgaande energie in J of kWh en Ein de ingaande energie in dezelfde
eenheid als Enuttig. Bij een elektrisch apparaat is Ein de elektrische energie, bij een dynamo of
generator is Enuttig de elektrische energie.
Je kan het rendement ook uit Pnuttig en Pin in W berekenen. Je mag het rendement ook
schrijven als een getal tussen de 0 en de 1, dan vermenigvuldig je niet met 100%
§1.3: Spanning en stroomsterkte
In een metaal bestaat de elektrische stroom uit bewegende vrije elektronen.
In een vloeistof bestaat de elektrische stroom uit bewegende ionen.
De spanning van de bron is de oorzaak van de beweging van de vrije elektronen. Een
grotere spanning zorgt voor een grotere kracht op de geladen deeltjes.
Er loopt alleen een elektrische stroom door een apparaat als het apparaat is opgenomen in
een gesloten stroomkring.
Het vermogen van een apparaat is evenredig met het aantal elektronen dat per seconde
door het apparaat stroomt, dus met de stroomsterkte en met de energie die elk elektron
afgeeft, dus met de spanning. Dit verband wordt aangegeven met de formule P=U·I
waarin P het vermogen is in W, U de spanning in V en I de stroomsterkte in A.
De stroomsterkte is gelijk aan de hoeveelheid lading die per seconde door bijvoorbeeld een
Q
apparaat beweegt. Er geldt: I = waarin I de stroomsterkte is in A, Q de lading in C en t de
t
tijd in sec.
De lading van een elektron heet het elementair lading quantum en heeft een waarde van
1,60 · 10-19 C. De lading is dus erg klein, waardoor er door een elektrisch apparaat elke
seconde heel veel elektronen stromen.
De elektrische energie die is omgezet in een apparaat, is evenredig met de spanning en
evenredig met de lading die door het apparaat is gestroomd. Er geldt: E=U·Q=U·I·t
