Vul de twee waarden in die je weet van vermogen P (W), spanning V (V) en stroomsterkte I (A). De derde wordt berekend. Kies de voorinstelling 230 V en de spanning wordt voor je ingevuld.
Inhoudsopgave
-
Wat je op deze pagina kunt doen
-
Waarvoor is deze berekening handig?
-
Zo werkt het
-
Formule
-
Symbolen en begrippen
-
Handig om vooraf te weten
-
Berekenen met Excel
-
Berekenen met Google Spreadsheets
-
Berekenen met Python
-
De formule in LaTeX en andere wiskundenotaties (om te kopiëren)
-
Zo laat je ChatGPT de berekening doen
-
Kenmerken van DataChef
-
Gerelateerde functies
-
Alle rekenmachines van NumberChef
Wat je op deze pagina kunt doen
- Vul twee van de drie in: vermogen \(P\) (W), spanning \(V\) (V) en stroomsterkte \(I\) (A). De derde wordt berekend (bijvoorbeeld hoeveel ampère een apparaat van 2300 W trekt op 230 V)
- Kies de spanning uit de voorinstelling “230 V” (het stopcontact in huis) of typ een andere spanning in, zoals 12 V in een auto. In de grafiek zie je hoe de stroomsterkte bij een bepaald vermogen afhangt van de spanning: bij twee keer zoveel volt is de stroom de helft
- Vul een arbeidsfactor in (standaard 1) voor apparaten zoals motoren en airco’s, waarbij spanning × stroomsterkte niet gelijk is aan het gebruikte vermogen. Je ziet zowel het werkzaam vermogen (W) als het schijnbaar vermogen (VA)
- Dit is de basisberekening om het vermogen van apparaten te vergelijken met de maximale belasting van een verlengsnoer of stekkerdoos (bijvoorbeeld “16 A, 3.680 W”) of met de waarde van een groepsautomaat (A)
- Op deze pagina vind je ook een duidelijke uitleg van de formules en formules om te kopiëren voor Excel, Google Spreadsheets en Python
Waarvoor is deze berekening handig?
Een gewoon verlengsnoer met 3 × 1,5 mm² aders is bedoeld voor “16 A, 3.680 W”, mits het helemaal is afgerold (een kabelhaspel die nog is opgerold kan veel minder aan). Tel de watt van alles wat je aansluit bij elkaar op en controleer of het totaal niet boven de maximale belasting uitkomt. Een föhn van 2000 W (8,7 A) en een waterkoker van 2200 W (9,6 A) tegelijk op hetzelfde snoer zijn samen 4200 W en 18,3 A, en dat is meer dan 16 A.
“Reken de watt om naar ampère en vergelijk met de maximale belasting.” Deze ene kleine stap is de basis om een oververhit snoer en brand te voorkomen.
De meeste stopcontacten in een Nederlandse woning zitten op groepen van 16 A, en de groepsautomaat valt uit als de totale stroom op de groep boven de 16 A komt. Een magnetron van 1200 W (5,2 A), een broodrooster van 900 W (3,9 A), een waterkoker van 2200 W (9,6 A) en een koffiezetapparaat van 1000 W (4,3 A) tegelijk op één keukengroep zijn samen 5300 W, ongeveer 23,0 A, dus de groepsautomaat valt waarschijnlijk uit. Ook de hoofdzekering kan uitvallen: een aansluitwaarde van 1 × 25 A is ongeveer 5,75 kW.
Motoren trekken bij het starten even extra stroom, dus deze berekening is maar een grove richtlijn. Voor nieuwe groepen of een zwaardere aansluiting neem je contact op met een erkend installateur en met je netbeheerder.
Een laadpaal van 11 kW zou op één fase van 230 V \(11000 \div 230 \approx 47{,}8\) A vragen, veel meer dan een gewone groep en de bedrading kunnen hebben. Daarom wordt het vermogen verdeeld over drie fasen (3 × 16 A bij 400 V tussen de fasen, ongeveer 16 A per fase); voor zo’n driefasige belasting heb je de factor \(\sqrt{3}\) nodig en gelden de formules van deze pagina niet rechtstreeks. Een laadpaal van 3,7 kW op één fase trekt \(3680 \div 230 = 16\) A.
“Bij hetzelfde vermogen is de stroom lager naarmate de spanning hoger is.” Deze eigenschap van de formule is de reden dat zware apparaten driefasig worden aangesloten (en dat hoogspanningskabels onder zeer hoge spanning staan). De werkelijke kabeldikte en automaat worden door een installateur gekozen.
De capaciteit van een aggregaat of een UPS (noodstroomvoorziening) wordt vaak als schijnbaar vermogen opgegeven, zoals “1500 VA”, terwijl apparaten hun vermogen in watt noemen. Een straalkachel met een arbeidsfactor van 1 gebruikt 1500 W = 1500 VA, maar een apparaat met een motor en een arbeidsfactor van 0,8 heeft voor slechts 1000 W een capaciteit van \(1000 \div 0{,}8 = 1250\) VA nodig.
Tel je bij het kiezen van apparatuur voor een stroomstoring W en VA bij elkaar op alsof ze hetzelfde zijn, dan kom je mogelijk capaciteit tekort. Weten hoe de arbeidsfactor werkt, helpt je de capaciteit in te schatten die je echt nodig hebt.
Het stopcontact (sigarettenaansteker) in een auto en de gebruiksaccu van een camper of boot zijn 12 V. Een apparaat van 100 W trekt \(100 \div 12 \approx 8{,}3\) A, bijna 19 keer zoveel stroom als thuis op 230 V (ongeveer 0,43 A). Hoe groter de stroom, hoe dikker de kabel en hoe groter de zekering die je nodig hebt, dus bij het bedraden van auto’s en campers begint de keuze met “deel de watt door 12 om de ampère te krijgen”.
Dezelfde relatie, waarbij een lagere spanning een grotere stroom geeft, geldt ook voor gelijkstroomsystemen met zonnepanelen en accu’s.
Installateurs berekenen de stroom van elke groep om de kabeldikte en de groepsautomaat te kiezen, volgens de installatienorm NEN 1010. Een elektrische boiler van 3000 W op 230 V trekt bijvoorbeeld \(3000 \div 230 \approx 13{,}0\) A, dus hij past op een eigen groep van 16 A. De formule \(I = P \div (V \times \cos\varphi)\) wordt elke keer gebruikt, zowel bij het ontwerpen als bij het meten.
Vragen over vermogen, spanning, stroomsterkte en arbeidsfactor horen ook bij de standaardopgaven in opleidingen voor installatietechniek.
Formule
Symbolen en begrippen
Symbolen
| \(P\) | P | Het vermogen (werkzaam vermogen). De elektrische energie die per seconde echt wordt gebruikt; het vermogen dat op een apparaat staat is deze waarde. De letter staat voor “power”. De eenheid is W (watt). |
| \(V\) | V | De spanning. Hoe sterk de bron de stroom door een schakeling duwt. De eenheid is ook V (volt), dus het symbool van de grootheid en de eenheid zijn dezelfde letter (bijvoorbeeld \(V = 230\) V). In veel Nederlandse schoolboeken heet de spanning U. |
| \(I\) | I | De stroomsterkte. De hoeveelheid elektriciteit die door een schakeling stroomt. De letter komt uit het Frans, “intensité”. De eenheid is A (ampère). |
| \(\cos\varphi\) | cosinus phi | De arbeidsfactor. Het deel van spanning × stroomsterkte (schijnbaar vermogen) dat echt wordt gebruikt (werkzaam vermogen). Bij wisselstroom kunnen de spannings- en de stroomgolf een hoek \(\varphi\) (phi) uit de pas lopen, en de cosinus (\(\cos\)) van die hoek is de arbeidsfactor, vandaar het symbool. Hij is groter dan 0 en hoogstens 1, en bij weerstandsbelastingen is hij 1. |
| \(S\) | S | Het schijnbaar vermogen. Spanning × stroomsterkte zelf, het “schijnbare” vermogen voordat de arbeidsfactor is toegepast. \(S\) is het gangbare symbool voor het schijnbaar vermogen. De eenheid is VA (voltampère). |
| W | watt | De eenheid van vermogen (werkzaam vermogen). Energie gebruiken met een snelheid van 1 joule per seconde is 1 W. Je ziet hem op het typeplaatje van apparaten (bijvoorbeeld een föhn van 2000 W). Ook de kW (kilowatt), duizend keer zo groot, wordt veel gebruikt. |
| V | volt | De eenheid van spanning. In Nederlandse woningen is het stopcontact 230 V; zware apparaten zoals een inductiekookplaat of een laadpaal gebruiken vaak een driefasige aansluiting met 400 V tussen de fasen. Een AA-batterij is 1,5 V en een autoaccu 12 V. |
| A | ampère | De eenheid van stroomsterkte. De “16 A” op een groepsautomaat, de “25 A” van de hoofdzekering (aansluitwaarde) en de “16 A” van een verlengsnoer zijn in deze eenheid. |
| VA | voltampère | De eenheid van schijnbaar vermogen. Het is gewoon “volt (V) × ampère (A)” gebruikt als eenheid, en het houdt schijnbaar vermogen gescheiden van watt. De capaciteit van aggregaten, UPS’en (noodstroomvoorzieningen) en transformatoren wordt meestal in VA (of kVA) gegeven. |
Begrippen
| werkzaam vermogen | De hoeveelheid elektrische energie die per seconde echt wordt gebruikt. De eenheid is W (watt). Het vermogen dat op een apparaat staat is deze waarde, en vermogen maal gebruiksduur geeft energie in kWh (de hoeveelheid op je energierekening). Bij wisselstroom heet het ook wel actief vermogen, om het te onderscheiden van het schijnbaar vermogen, dat nog niet met de arbeidsfactor is vermenigvuldigd. |
| schijnbaar vermogen | Het “schijnbare” vermogen, gevonden door spanning gewoon met stroomsterkte te vermenigvuldigen. De eenheid is VA (voltampère). De stroom in bedrading, groepsautomaten en aggregaten hangt af van dit schijnbaar vermogen, dus het is het uitgangspunt bij het nadenken over de capaciteit van installaties. |
| arbeidsfactor | Het deel van het schijnbaar vermogen (VA) dat werkzaam vermogen (W) wordt, gevonden als “werkzaam vermogen ÷ schijnbaar vermogen” (ook vermogensfactor of cos φ genoemd). Het is een getal groter dan 0 en hoogstens 1. Bij weerstandsbelastingen zoals straalkachels, gloeilampen en föhns is het 1, en bij apparaten met spoelen zoals motoren, airco’s, koelkasten en tl-lampen is het lager (ongeveer 0,6 tot 0,95). Strikt genomen is er naast het deel dat komt door het faseverschil tussen de spannings- en de stroomgolf (\(\cos\varphi\)) ook een deel door vervormde stroomgolven in apparaten met een omvormer en in computervoedingen; op deze pagina vul je een totale arbeidsfactor in die beide dekt. Staat de arbeidsfactor niet in de specificaties, houd er dan rekening mee dat je met 1 uit watt en volt een stroomsterkte krijgt die te laag kan zijn. |
| blindvermogen | Het deel van het schijnbaar vermogen dat geen werkzaam vermogen wordt. Het stroomt alleen heen en weer tussen spoelen of condensatoren en de bron en wordt niet verbruikt. De eenheid is var (voltampère reactief). Deze pagina rekent het niet uit, maar schijnbaar vermogen, werkzaam vermogen en blindvermogen vormen de drie zijden van een rechthoekige driehoek (het schijnbaar vermogen is de schuine zijde). |
| weerstandsbelasting | Een apparaat dat elektriciteit rechtstreeks in warmte of licht omzet, zoals een straalkachel, een waterkoker, een gloeilamp of het verwarmingselement in een föhn. De arbeidsfactor is 1, dus “vermogen = spanning × stroomsterkte” geldt precies. |
| groep | Een elektrische groep in de meterkast is een stroomkring met één groepsautomaat, bijvoorbeeld voor de stopcontacten in de woonkamer of voor de verlichting. Een gewone groep is meestal 16 A op 230 V, dus ongeveer 3.680 W (als vuistregel 3.500 W). Hij gebruikt één fase en de nul van het net. |
| driefasenstroom | Een manier om elektriciteit te leveren die wordt gebruikt in fabrieken, winkels en voor zware apparaten (in een woning met een 3 × 25 A-aansluiting is de spanning tussen twee fasen 400 V). Het vermogen gaat over drie draden en de formule voor het vermogen is \(P = \sqrt{3} \times V \times I \times \cos\varphi\), met \(\sqrt{3}\) (ongeveer 1,732) erbij. De formules van deze rekenmachine zijn voor enkelfasig, dus je kunt ze niet zonder meer voor driefasig gebruiken. |
| maximale belasting | De grens die de fabrikant voor het veilige gebruik van een product heeft vastgesteld, zoals “16 A, 3.680 W” op een verlengsnoer of het vermogen van een apparaat. Gebruik je meer totale stroom of vermogen dan de maximale belasting, dan kan het snoer te heet worden en brand veroorzaken, dus vermijd dat. |
| aansluitwaarde | De grootste totale stroom waarvoor de aansluiting van een woning is gemaakt, bepaald door de hoofdzekering (bijvoorbeeld 1 × 25 A, ongeveer 5,75 kW, of 3 × 25 A, ongeveer 17,25 kW). Als je het vermogen van apparaten omrekent naar ampère en optelt, weet je ongeveer of het totaal past. Een zwaardere aansluiting aanvragen gaat via de netbeheerder. |
| groepsautomaat | Een schakelaar in de meterkast die de stroom afsluit als er meer stroom loopt dan waarvoor een groep is gemaakt (bijvoorbeeld 16 A). Als je het vermogen van apparaten omrekent naar ampère en optelt, weet je ongeveer of een automaat zal uitvallen. Aanpassingen aan de bedrading zijn werk voor een erkend installateur. |
| effectieve waarde | De gebruikelijke manier om de grootte van een wisselspanning of wisselstroom aan te geven. Wisselstroom verandert steeds van richting en grootte als een golf, dus je geeft hem aan als de gelijkspanning die dezelfde warmte zou geven. De “230 V” van het stopcontact is een effectieve waarde en alle formules op deze pagina gebruiken effectieve waarden. |
Handig om vooraf te weten
Dit helpt je om de berekening op deze pagina echt te begrijpen, en niet alleen op de knop te drukken.
Loop je ergens vast, dan is het snelste om deze onderwerpen nog eens door te nemen.
| Stroomsterkte, spanning en hun eenheden (natuurkunde/nask in klas 2-3, 13-15 jaar) |
|
| Elektrisch vermogen (natuurkunde/nask in klas 2-3, 13-15 jaar) |
|
| Vermenigvuldigen en delen met kommagetallen (groep 6-7, 9-11 jaar) |
|
| Procenten en kommagetallen (groep 7-8, 10-12 jaar) |
|
| Wisselstroom en arbeidsfactor (natuurkunde in de bovenbouw, opleidingen installatietechniek) |
|
Berekenen met Excel
| Vermogen P (W) | 2300 |
| Spanning V (V) | 230 |
| Arbeidsfactor cos φ | 1 |
| Stroomsterkte I (A) | =B1/(B2*B3) |
| Spanning V (V) | 230 |
| Stroomsterkte I (A) | 4 |
| Arbeidsfactor cos φ | 0,8 |
| Werkzaam vermogen P (W) | =B1*B2*B3 |
| Vermogen P (W) | 4600 |
| Stroomsterkte I (A) | 20 |
| Arbeidsfactor cos φ | 1 |
| Spanning V (V) | =B1/(B2*B3) |
| Spanning V (V) | 230 |
| Stroomsterkte I (A) | 4 |
| Schijnbaar vermogen S (VA) | =B1*B2 |
“*” is vermenigvuldigen en “/” is delen. “=B1/(B2*B3)” deelt B1 door het product van B2 en B3.
De eerste tabel (2300 W, 230 V, arbeidsfactor 1) toont 10 (A) in B4. De tweede (230 V, 4 A, arbeidsfactor 0,8) toont 736 (W) in B4. De derde (4600 W, 20 A, arbeidsfactor 1) toont 230 (V) in B4. De vierde (230 V, 4 A) toont 920 (VA) in B3. Als je de arbeidsfactor van een apparaat niet kent, vul dan 1 in.
Berekenen met Google Spreadsheets
| Vermogen P (W) | 2300 |
| Spanning V (V) | 230 |
| Arbeidsfactor cos φ | 1 |
| Stroomsterkte I (A) | =B1/(B2*B3) |
| Spanning V (V) | 230 |
| Stroomsterkte I (A) | 4 |
| Arbeidsfactor cos φ | 0,8 |
| Werkzaam vermogen P (W) | =B1*B2*B3 |
| Vermogen P (W) | 4600 |
| Stroomsterkte I (A) | 20 |
| Arbeidsfactor cos φ | 1 |
| Spanning V (V) | =B1/(B2*B3) |
| Spanning V (V) | 230 |
| Stroomsterkte I (A) | 4 |
| Schijnbaar vermogen S (VA) | =B1*B2 |
Berekenen met Python
power_watts = 2300 # vermogen P (W)
voltage_volts = 230 # spanning V (V)
power_factor = 1.0 # arbeidsfactor cos phi (1.0 voor weerstandsbelastingen en gelijkstroom)
# stroomsterkte I = P / (V x cos phi)
current_amps = power_watts / (voltage_volts * power_factor)
# schijnbaar vermogen S = V x I
apparent_power_va = voltage_volts * current_amps
print(f"Stroomsterkte: {current_amps} A")
print(f"Schijnbaar vermogen: {apparent_power_va} VA")
# controle: P = V x I x cos phi geeft het oorspronkelijke vermogen terug
power_check = voltage_volts * current_amps * power_factor
print(f"Controle (vermogen): {power_check} W")
De formule in LaTeX en andere wiskundenotaties (om te kopiëren)
P = V × I × cosφ
P = V I \cos\varphi
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>P</mi>
<mo>=</mo>
<mi>V</mi>
<mo>⁢</mo>
<mi>I</mi>
<mo>⁢</mo>
<mi>cos</mi>
<mo>⁡</mo>
<mi>φ</mi>
</mrow>
</math>
P = V I cos(phi)
v*i*Cos[phi]
p := v*i*cos(phi);
P = V*I*cos(phi);
P = VI cos φ
I = P ÷ (V × cosφ)
I = \dfrac{P}{V \cos\varphi}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>I</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>P</mi>
<mrow><mi>V</mi><mo>⁢</mo><mi>cos</mi><mo>⁡</mo><mi>φ</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
I = P/(V cos(phi))
p/(v*Cos[phi])
i := p/(v*cos(phi));
I = P/(V*cos(phi));
I = P/(V cos φ)
V = P ÷ (I × cosφ)
V = \dfrac{P}{I \cos\varphi}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>V</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>P</mi>
<mrow><mi>I</mi><mo>⁢</mo><mi>cos</mi><mo>⁡</mo><mi>φ</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
V = P/(I cos(phi))
p/(i*Cos[phi])
v := p/(i*cos(phi));
V = P/(I*cos(phi));
V = P/(I cos φ)
S = V × I
S = V I
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<mi>V</mi>
<mo>⁢</mo>
<mi>I</mi>
</mrow>
</math>
S = V I
v*i
s := v*i;
S = V*I;
S = VI
Zo laat je ChatGPT de berekening doen
Je bent een assistent voor het omrekenen tussen vermogen, spanning en stroomsterkte. Doe de volgende berekening door daadwerkelijk Python-code uit te voeren en baseer je antwoord alleen op de getallen uit het resultaat van die uitvoering (geef geen antwoord uit het hoofd of op basis van een gok). Een straalkachel van 2300 W (arbeidsfactor 1) is aangesloten op een stopcontact van 230 V. Bereken met de formule voor het vermogen P = V × I × cos φ elk van de volgende waarden: 1. De stroomsterkte die hij trekt (A) 2. Het schijnbaar vermogen (VA) 3. De stroomsterkte van dezelfde kachel bij twee keer zoveel spanning, 460 V (A), alleen als rekenvoorbeeld 4. De stroomsterkte (A) en het schijnbaar vermogen (VA) van een apparaat met een motor van 1000 W en een arbeidsfactor van 0,8 op 230 V Laat de formules zien die je hebt gebruikt en de getallen uit het resultaat van de uitvoering.
Zo werkt het
-
1Vul je getallen inTyp de getallen waarmee je wilt rekenen in de invoervelden
-
2BerekenKlik op de knop “Berekenen”
-
3Bekijk het resultaatHet resultaat verschijnt meteen. Op dezelfde pagina vind je ook de uitwerking van de berekening en de uitleg van de formule
Kenmerken van DataChef
Geen voorkennis nodig – intuïtieve en eenvoudige bediening
Zonder persoonlijke gegevens op te geven
Bestand wordt automatisch verwijderd zodra je op "Downloaden" klikt
Geen bronvermelding vereist
Geen toestemming vooraf nodig