ELEKTRICITET
ELEKTRICITET
http://www.youtube.com/watch?v=FG0fTKAqZ5g
ELEKTRICITET
Är något vi använder dagligen.!
Med elektricitet kan man flytta energi från en plats till
en annan. (Energi produceras av generatorer vid kraftverk, den förs vidare via
kraftledningar, omvandlas med hjälp av transformatorer innan den kommer till
våra vägg uttag)!
Det används till uppvärmning, maskiner, datorer mm.!
Elektricitet är en form av energi. (Andra kemisk-, värme-,
rörelse energi)
ATOMENS BYGGNAD
I en atom är det lika många protoner som
elektroner alltså tar laddningarna ut
varandra.
!
Kärna
Positiva Protoner!
Neutrala Neutroner!
!
Runt om
Negativa Elektroner
ATTRAHERA OCH REPELLERA
- - -
+ +
+ +
Olika laddningar dras mot varandra
( attraherar)
- - -
-
- -- -
Lika laddningar stöter bort varandra
(repellerar)
STATISK ELEKTRICITET
En atom är i normaltillstånd oladdad. Lika många
positiva och negativa laddningar. Kärnan kan vi
inte påverka men vi kan påverka elektronerna. !
Tar vi bort elektroner blir atomen positivt laddad.!
Tillför vi elektroner blir atomen negativt laddad.
STATISK ELEKTRICITET
Statiskt elektricitet - Du kammar dig: Kammen
sliter loss elektroner från ditt hår. Håret får
underskott av elektroner och blir positivt laddat.
När du sedan tar i något kommer elektroner från
det föremålet strömma över till dig för att
utjämna underskottet. Du får en elektrisk stöt.
BLIXTAR
Bildas när stora moln med hjälp av
vindar åker in i varandra.!
Moln är oftast positivt laddade upptill
och negativt laddade nertill.
Iskristaller upptill och vattendroppar
nedtill.!
Marken är positiv.!
Det sker en urladdning när de negativ
elektronerna i molnen överförs till
marken.!
I själva blixten kan det bli 30000
grader varmt.
STRÖM OCH SPÄNNING
Elektrisk ström är laddningar i rörelse.!
Strömmens riktning går från plus till minus
säger man, men egentligen går den från minus
till plus.!
Ström = Antalet
elektroner som
passerar i sladden.
Spänning = Skillnad
mellan polerna,
laddningsskillnaden
De strävar efter att utjämna skillnaden i
laddning mellan polerna. !
Elektronerna vandrar, en ström av elektriska
laddningar rör sig åt ett håll- En elektrisk
ström.!
Det kallas likström när elektronerna rör sig
från samma håll minus till plus.!
Spänning mäts i volt.!
Spänning har beteckningen U
Många
elektroner
Få
elektroner
VARFÖR LYSER LAMPAN?
Elektroner, elektriska laddningar,
strömmar från den fulla sidan i
batteriet till den nästan tomma.
Det bildas en elektrisk ström.!
Strömmen passerar lampan. !
Glödtråden i lampan är mycket
tunn. Elektronerna trängs. De
stöter till varandra. Glödtråden
blir så varm att den sänder ut ljus.
FÖRSTOD DU DET VI GICK IGENOM IGÅR?
Kommer du i håg hur en blixt kan uppstå?!
Hur är en atom uppbyggd.?!
Hur bildas det statisk elektricitet?!
Vad menas med spänning?!
Vad menas med ström?
SPÄNNING
Spänning mäts i volt och förkortas V.
1 kilovolt= 1000 volt.!
Elektrisk spänning mäter man med en voltmeter.!
Vanliga batterier med olika spänning, volt.
12 V
1,5 V
4,5 V
20, 70, 130, !
220, 400 kV
STRÖM
!
Elektrisk ström - elektroner som rör sig i en ledare.!
Mått på ström: Antalet elektroner som passerar tvärsnittet per sekund.!
Tänk på exempelvis en trafikerad gata, trafikström.!
Även om det är lite ström t ex 1 A passerar mängder med elektroner
tvärsnittet .!
1 A motsvarar ca 6 triljoner elektroner som passerar snittet. En sexa
följt av 18 nollor.
STRÖM
Betecknas I!
Mäts i enheten ampere, A.!
1000 milliampere = 1 A!
1 kiloampere = 1000 A!
Elektrisk ström mäter man med en amperemeter.
ARBETA MED ENSKILT
Vem var Alessandro Volta?!
Vem var André-Marie Ampere?!
Sök information och skriv en faktatext om
följande två herrar. Vilka var de? Vad kom de på
och hur?
Du ska leda ström från A till B. !
Vilken leder bättre ? Varför?
B
A
Lång smal järntråd
A
B
Bred kort guldledare
LEDARE
Material som leder ström bra kallas för ledare.!
En bra ledare innehåller många fritt rörliga
elektroner.!
Exempel på bra ledare är koppar, zink, aluminium,
silver, guld, järn och kvicksilver.
ISOLATORER
Material som leder ström dåligt kallas för
isolatorer.!
Isolatorer innehåller få fritt rörliga elektroner.!
Exempel på isolatorer är porslin, glas, plast,
gummi, trä och papper
RESISTANS
Beror på hur ledningen ser ut och vad den är gjord.!
Det är svårare för strömmen att komma fram i en tunn ledning
istället för en tjock. Den tunna gör mer motstånd.!
Man säger: Den tunna ledningen har större resistans.!
Cu och Ag lägre resistans än Fe. De släpper fram strömmen bättre.!
Hög spänning + liten resistans ger stark ström.
RÄKNA MED RESISTANS
Enheten
har fått sitt
namn från den tyske
fysikern Georg Ohm.!
Han upptäckte ett
samband mellan spänning
(U), resistans (R) och
strömstyrka (I).
RÄKNA
Vilken ström passerar genom motståndet 46
Ohm, när spänningen är 230V?!
I= U/R= 230V/46 Ohm = 5A
Ström , I, enhet ampere A!
Spänning, U, enhet volt V!
Resistans, R, enhet ohm
GRUNDKOPPLING
En lampa som är kopplad
till ett batteri.
SERIEKOPPLING
Vid seriekoppling kan strömmen bara gå en väg.!
Vid seriekoppling av flera lampor delar lamporna på
batteriets spänning. Ju fler lampor desto lägre spänning får
varje lampa och lyser då sämre.!
Blir en lampa trasig bryts kretsen och alla lampor slocknar.!
Vid seriekoppling kopplas pluspol till minuspol.!
Finns i adventssljustakar , julgransbelysning.!
Vid seriekoppling av batterier lyser de lampor som är i
kretsen starkare än vad de skulle gjort på endast ett
batteri. När man seriekopplade batterier kan man addera
deras spänning med varandra. Tex har jag seriekopplat 2
stycken 1,5 volts batterier med varandra är spänningen som
passerar lampan 3 volt, 1,5 V+1,5 V.
PARALLELLKOPPLING
I parallellkopplade kretsar kan strömmen gå fler
vägar. Om en komponent slutar att fungera,
exempelvis en lampa, tar strömmen en annan
väg, i en annan koppling.!
Det är samma spänning i alla lampor i hela
kretsen. Alla lampor lyser med samma intensitet.!
Batterier tar slut snabbare vid parallellkoppling.!
Parallellkopplingar kopplas minuspol till
minuspol och pluspol till pluspol.!
Jag parallellkopplar två 1,5 volts batterier.
Batterierna kommer att visa på samma spänning
som ett dvs 1,5. Parallellkopplade batterier ger
spänning
RITA EN KRETS
RITA ETT KOPPLINGSSCHEMA
VI RITAR UPP KRETSARNA PÅ TAVLAN
ELSÄKERHET
VAD ÄR VIKTIGT ATT TÄNKA PÅ ANGÅENDE EL?
• Strömmen tar alltid den enklaste vägen!
• Strömmen tar vägen med lägst resistens, minst
motstånd.!
• Kortslutning kan orsaka brand ( tex spik i sladd)!
• En säkring bryter en krets om strömmen blir för stor/
stark - propp (silvertråd smälter) och jordfelsbrytare
bryter snabbare än proppen ( kan också vara flyttbar,
känner av om strömmen går fel väg).!
• Att jorda skyddar mot olyckor
ELSÄKERHET
Jorda - betyder att en extra ledare är ansluten till en
apparats hölje som ofta är ett metallhölje. !
Skulle ett föremål bli elektriskt laddat tar strömmen
vägen genom ledaren, som alltid är gulgrönrandig, ner
till jord.!
Med jord betyder det översta jordens skikt, marken.
De gulgrönatrådarna leder småningom hit genom
jordtag. Speciella plåtar som är nedgrävda i marken.
ELEKTRISK EFFEKT
hur många elektroner vägguttagets spänning
lyckas förflytta under en viss tid. Spänningen
utför ett arbete. Ju fler elektroner, desto högre
effekt.
!
ELEKTRISK EFFEKT
• Effekt (P) mäts i Watt (W) t ex glödlampor har
olika effekt. Glödtråden i 100 W-lampan har
mindre resistans än i 25 W -lampan - alltså lyser
starkare. Det går mer i 100 W lampan.
• Effekt = ström x spänning
• P=UxI
RÄKNEEXEMPEL EFFEKT
• Hur stor blir strömmen (I) genom en 25 W lampa om den kopplas till 230 V (U)? • Hur många 60 W-lampor kan man ansluta till
ett vägguttag som är kopplat till en säkring på
10 A?