Elektricitet Åk9
STATISK ELEKTRICITET (Fysik s.170-175)
Elektriska laddningar i atomen
I kärna finns protoner med positiv elektrisk laddning och neutroner som saknar elektrisk laddning.
I elektronskal rör sig elektroner med negativ elektrisk laddning.
Statisk elektricitet (friktionselektricitet)
När föremål gnids mot varandra kan de bli elektriskt laddade.
Exempel En ballong gnids mot en tröja
Tröjan blir positivt laddad då den ger bot elektroner till ballongen som blir negativt laddad.
Krafter mellan laddade föremål
Polarisering av neutralt föremål av laddat föremål
Den laddade kammen omfördelar laddningar i den neutrala pappersbiten som därefter dras till linjalen.
Statisk elektricitet (video av Mona Sohlman)
SPÄNNING GER UPPHOV TILL EN ELSTRÖM I EN STRÖMKRETS (Fysik s.176-181)
Spänning
Beteckning: U
Enhet: V (Volt)
Exempel: U = 1,5 V
Ström
Beteckning: I
Enhet: A (Ampere)
Exempel: I = 0,5 A
Elektrisk ström (video av Mona Sohlman)
Elektrisk krets
- För att en elström ska gå igenom en krets måste den vara sluten.
- Spänningen i batteriet (t.ex. 1,5 V) gör att en elström går igenom kretsen.
- Batteriet har en pluspol (+) och en minuspol (-).
- Elströmmens riktning är från + till -.
- Elektroner (e-) rör sig från - till + genom kretsen.
Kopplingssymboler
Kopplingsschema (video av Mona Sohlman)
Ledare och isolator
Ledare är material som leder elström (metaller och kol).
Isolator är material som inte leder elström (trä, plast, gummi).
ATT MÄTA STÄNNING OCH ELSTRÖM (Fysik s.182-187)
Koppling av spänningsmätare och strömmätare
- Spänningsmätaren kopplas parallellt med komponenten som man mäter spänningen över eftersom man ska mäta skillnaden i spänningen mellan två punkter i kretsen.
- Strömmätaren seriekopplas för att strömmen ska gå igenom mätaren.
Elektrisk kretsar (video av Magnus Rönnholm)
Parallellkoppling av lampor
Om den ena lampan går sönder fortsätter den andra att lysa.
Seriekoppling av lampor
Om den ena lampan går sönder slockna även den andra lampan.
Seriekoppling och parallellkopping av lampor (video av Mona Sohlman)
Seriekoppling av batterier
Vid seriekoppling av batterier ökar spänningen i kretsen. En lampan lyser kraftigare vid seriekoppling av batterier.
Parallellkoppling av batterier
Spänningen ökar inte i kretsen vid parallellkoppling men eftersom det finns mera energi i två batterier än i ett batteri lyser lampan under en längre tid.
Serie- och parallellkoppling av batterier (video av Mona Sohlman)
EN LAMPA UTGÖR ETT MOTSTÅND FÖR ELSTRÖMMEN (Fysik s.188-195)
RESISTANS “Hur svårt har strömmen att ta sig igenom? “
En ledare har liten resistans.
En isolator har stor resistans.
Beteckning: R
Enhet: ohm, 1 ohm = 1 V/A
Beräkning av resistansen för en komponent
Resistans=spänning/ström
R=U/I
Resistans vid serikoppling
Resistans vid parallellkopping
Faktorer som påverkar resistansen hos en ledning
- Längden
- Tjockleken (Diametern)
- Temperatur
- Material
EN STRÖMKRETS ÖVERFÖR ELEKTRISK ENERGI (Fysik. s.196-201)
EFFEKT (energiomvandlingshastighet)
P = effekt, 1 W = 1 J/s = 1 VA
U = spänning, V
I = ström , A
P = UI
ENERGIMÄNGD SOM EN APPARAT OMVANDLAR
E = energimängd, kWh
P = effekt, kW
t = tid, h
E = Pt
1 kW = 1000 W
1 kWh = 3 600 000 J = 3,6 MJ
HUR MYCKET KOSTAR ELEN DÅ MAN ANVÄNDER EN ELAPPARAT?
kostnad = elpris * energimängd
Elpriset är ca 10 cent/kWh
Räkneövning effekt och energimängd.pdf
ELEKTRISKA APPARATER INNEHÅLLER KOMPONENTER (Fysik s.202-208)
Motstånd (Resistor)
Motstånd är en komponent som har en viss bestämd och oföränderlig resistans.
Används för att minska storleken på en ström i en krets då man inte kan förändra spänningen.
Potentiometer
Potentiometer är en komponent vas resistans kan justeras. Används t.ex. för att reglerar ljusstyrkan för en lampa eller ljudvolymen från en radio.
Termistor
Termistor är en komponent vars resistans beror på temperaturen. Termistorn används i digitala termometrar.
Fotoresistor (LDR)
En komponent vars resistans beror på ljusstyrkan. Fotoresistor används bl.a. för att styra när gatubelysningen ska knäppas på och av.
Kondensator
Kondensator är en komponent som kan uppladdas och urladdas. I en kondensator finns spänning efter uppladdning (jämför med ett batteri) och när kondensator urladdas får en ström.
Diod
En diod är en komponent som endast släpper igenom strömmen från ett håll.
Lysdioder (LED)
En lysdiod är en halvledarkomponent som börjar lysa då det går en ström genom den.
Transistorn
Med en transistor kan man reglera strömmen (kollektorströmmen) i en krets med en annan ström (basströmmen).