|
Belangrijk, want het gaat hier over een
aspect met weerslag op onze elektriciteitsrekening ! |
|
|
|
Energie
Zoals de titel laat vermoeden is elektrisch vermogen,
een mogelijkheid om energie te leveren.
Je kan best in staat zijn om 100 kg op te
tillen. Als je dat in werkelijkheid nooit doet heeft het weinig te
betekenen, je beschikt dan wel over het vermogen, maar verder niets. Voer
je deze opdracht werkelijk uit, dan heb je energie geleverd.
Hetzelfde gebeurt bij elektriciteit. Als je
een elektrische verbruiker niet aan een voedingsbron schakelt, kan je wel
zeggen dat de bron in deze belasting de mogelijkheid heeft om energie te
leveren. Het is pas bij het werkelijk aansluiten dat er stroom vloeit met
als gevolg verwarming of ander energieverbruik gedurende de tijd van de
aansluiting.
Het is eenvoudig te begrijpen dat, hoe meer
stroom je uit de bron betrekt hoe groter het vermogen wordt, en analoog,
hoe meer spanning de bron kan leveren, hoe groter ook het
vermogen.
De formule : |
|
P = U x I |
Met :
P in Watt
U in Volt
I in
Ampère |
|
|
|
|
|
|
|
De energie
|
|
|
|
De gebruikte energie die je via de
elektriciteitsteller zal betalen is evenredig met het vermogen, maar
duidelijk ook met de tijd dat je dit vermogen gebruikt: E = W x
t
Daar W = U x I wordt de formule
:
E
= U x I x t |
|
met :
E in Watt sec of JOULE
U
in V
I in A |
E = U x I x
t |
|
|
|
Een voorbeeld van berekening van
vermogen
Keren we terug naar het schema zoals bij de
studie van de bron gebruikt. |
 |
We wensen te weten hoe groot het vermogen
zal zijn in de weerstand (belasting) in schema links. De belasting
bedraagt 10 Ω . De generator zelf heeft
een inwendige weerstand van 2 Ω.
1 - We moeten de werkelijke spanning over de belasting
kennen (R) en hiervoor rekening houden met de ri van de bron. Dus is
kennis van de stroom die door beide weerstanden loopt,
onontbeerlijk.
2 - berekenen we eerst de stroom in deze
kring
3 - De spanning over R wordt dan:
U = R x
I U= 10 x 1 = 10 V
4 - Het vermogen
dat de belasting (R) zal verbruiken wordt dan:
P = U x
I P= 10 x 1 = 10 W
PM: de energie (te betalen) per uur is 10 W
uur. |
|
Wat is nu het vermogen dat de
bron zelf levert?
Dit is eenvoudig te berekenen.
We
weten dat I = 1 A, dat U = 12V, volgt hieruit:
P = U x
I P= 12x1 = 12 W
12 W geleverd door de generator
of bron, 10 W wordt door de belasting (R) verbruikt. Wat nu met het
verschil? De Ri veroorzaakt een verlies van 2W.
Dit is zuiver verlies
onder de vorm van warmte in de inwendige weerstand Ri. |
Het verlies ( of moet je
zeggen de verspilling ), in de inwendige weerstand is nooit gewenst. Je
kan een controle doen door (als je met voldoende grote vermogens werkt)
door met de hand te voelen aan de batterij.
Verlies in de bron moet gezien
worden als een rendementsverlies. Dit rendement bepalen we zo:
Op 12 W wordt 10 W effectief
verbruikt, op 100 W (100%) wordt dat :
|
|
|
|
Andere formules voor het
berekenen van het vermogen :
P= U x I is niet de enige
formule. Door gebruik te maken van de Wet van Ohm kunnen we volgende
formules afleiden:
Probeer dit even uit. |
|
U2
P =
------
R |
Met :
P in W
I in A
R in
ohm |
|
P = R x
I2
|
|
Nemen we opnieuw het voorbeeld
hierboven.
|
|
|
Bereken het vermogen dat door R wordt
opgeslorpt :
1st geval
2 de geval
 |
|
|
|
|
|
|
Hier kan je een
voorbeeld van de berekening P = U x I doen.
Vul twee waarden in
en klik op de derde : |
Watt = Volt x Ampère
|
|
|