|
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 Ampere
|
|
|
|
|
|
|
|
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
Ampere
|
|
|