Oppsummering_kap_4_
Download
Report
Transcript Oppsummering_kap_4_
Elektrisitet
Elektrisiteten finnes i naturen
Ingen form eller farge
Moderne oppfinnelser er
avhengige av elektrisk strøm
Det er hundre år siden vi tok i
bruk elektrisiteten til praktiske
ting. Fikk den til å bevege seg
gjennom ledninger
Den nyttige elektrisiteten:
elektrisitet i bevegelse!
Bevegelses energi til elektrisk energi
Elektrisistet
99 % av all elektrisitet i
Norge kommer fra
vannkraftverk.
Vannkraftverk (vannet har
kraft i seg). I dag mer
vanlig å kalle det
energiverk siden det er
energi som produseres
Vannkraft er egentlig
solenergi siden sola
kontrollerer vannets
kretsløp
Vemork kraftverk i Rjukan
Batterier
-energiverk i miniatyr
Strømmen overfører energi fra
batteriene til lyspæra
Den elektriske
strømmen = energibærer
Batterier og lyspærer har to
tilkoblingspunkter
For at pæra skal lyse, må
strømkretsen være
sammenhengende og gå i ring.
Vi har en sluttet strømkrets
Seriekobling/parallellkobling
Seriekobling av batterier:
Plusspolen på et batteri
er koblet sammen med
minuspolen på det neste.
Lyspæra lyser sterkt.
(Lommelykter, radioer,
cd-spillere)
Parallellkobling av
batterier: Like poler er
koblet sammen. Lyspæra
lyser lenge.
Batterier i serie
Kobling av lyspærer
Juletrelys
skrus en pære ut,
slutter alle å lyse.
Strømmen blir
brutt i kretsen
Link
Elektrisk anlegg i hus
-lyspærene lyser
like sterkt
- hvis én slutter å virke,
lyser likevel de andre
Parallellkobling forts.
Summen av strømmen i hver av greinene i
parallellkoblingen er lik strømmen der det
bare er én ledning.
Tenk: Vann i ett stort rør, røret deler seg i
to mindre rør, vannet blir fordelt, men
vannmengden er hele tiden like stor.
Thomas Alva Edison (1847-1931)
Glødelampa! Elektrisk energi til lys. 1879 bomullstråd40 t, senere et stoff-600 t, i dag wolframtråd-2500 t.
En fonograf er en maskin for opptak og avspilling av lyd.
Lyden lagres på en roterende voksrull.
Fonografen ble oppfunnet av Thomas Edison i 1877 og
solgt kommersielt fra 1890 til 1925. Fonografen ble
etterfulgt av grammofonen, oppfunnet i 1888 av Emile
Berliner.
http://no.wikipedia.org/wiki/Fonograf
Elektrisk strøm (A)
Et atom: Like mange elektroner som protoner
I enkelte metall beveger elektronene seg ganske
fritt mellom atomene, vanligvis i alle mulige
retninger.
Hvis ledninger av metall kobles til et batteri slik at
vi får en sluttet krets, starter elektronene å
bevege seg i en bestemt retning i ledningen.
Elektrisk strøm er elektrisk ladde partikler som
strømmer i en bestemt retning.
Elektrisk strøm
De negativt ladde partiklene er elektroner
som beveger seg fra minuspolen til
plusspolen.
NB! Strømretningen i kretsen regnes å gå
fra pluss til minus!
Vi slår på en bryter: Lyset kommer på
med en gang!
Elektroner som ”klinkekuler”
Ledere
Mange metaller leder strøm godt: f.eks
kobber, aluminium, sølv og gull.
I noen stoffer - i metallene - kan
elektronene bevege seg mellom atomene.
Slike stoffer kalles elektriske ledere.
I metallet kobber kan elektronene lett
bevege seg fritt mellom atomene, vi sier at
kobber har frie elektroner.
http://www.webelements.com
Isolatorer
Plast, gummi, porselen og glass er
isolatorer (leder ikke strøm). De brukes for
å isolere ledninger som leder elektrisk
strøm
- strømmen holdes ”på plass” i ledningen
- beskytter oss mot strøm
Målenheten for strøm er ampere
(A)
Amperemeteret skal måle hvor mange
elektroner som passerer i ledningen hvert
sekund og kobles inn i serie i kretsen
Strømkrets
Strømmen er den samme overalt i en
sammenhengende krets
Når strømmen brytes, blir strømmen borte
i hele kretsen
Elektrisk spenning (V)
I en skiheis er det heismotoren som
trekker kabelen slik at den beveger seg.
Dersom det skal gå elektrisk strøm i en
strømkrets, må noe til som kan ”trekke”
strømmen gjennom kretsen: elektrisk
spenning!
Det er spenningen som driver strømmen
gjennom kretsen. Hvis spenningen blir
borte, blir strømmen borte.
Overskudd av elektroner
Underskudd av elektroner
Et sted som har overskudd av elektroner sier vi er negativt ladd,
mens et sted som har underskudd av elektroner sier vi er positivt
ladd.
Elektronene der det er et overskudd prøver å komme over til der det
er et underskudd, slik at det blir like mange elektroner på hvert sted.
Hvis det er veldig stor forskjell, sier vi at spenningen er høy. Da har
elektronene veldig lyst til å komme over på den andre kula.
Hvis det er liten forskjell, sier vi at spenningen er lav. Da synes ikke
elektronene at det er så veldig nøye å komme seg over.
Hvis det er like mange elektroner i hver kule, vil ikke elektronene
flytte seg i det hele tatt og spenningen er null.
Batteriet er en spenningskilde
Dersom et batteri kobles inn i en krets, blir
strømmen ”skrudd på ” og de negativt ladde
elektronene beveger seg fra minuspolen til
plusspolen.
Batteriet er en slags kjemisk ”pumpe” som
sørger for at det er overskudd av elektroner ved
minuspolen. Se side 75 i Tellus 9.
Batteriet er utladet når det ikke klarer å drive
flere elektroner gjennom kretsen.
Likestrøm og vekselstrøm
Likestrøm: strøm fra et batteri. Går bare i
en retning.
Vekselstrøm: strøm fra en stikkontakt.
Skifter retning 100 ganger hvert sekund.
Måling av elektrisk spenning
Målenheten for spenning er volt (V) etter
Aleksander Volta.
Voltmeteret kobles til minuspolen og til
plusspolen for å sammenlikne ladningene.
Voltmeteret må kobles inn parallelt med
batteriet.
Flate lommelyktbatteri 4,5 V
Seriekobling av seks 1,5 V batterier = Spenning
9V
Stikkontakten 230 V, høyspentledninger 400 000
V (400kV)
Elektrisk motstand – resistans
Ohm (Ω)
Lysbryter som kan dempe lyset- bryteren kalles en elektrisk motstand
(skaper motstand for strømmen)
Elektriske motstander kan begrense
strømmen i en strømkrets
Liten resistans: ledere som metall (sølv,
kobber mfl)
Høy resistans: isolatorer (plast, glass..)
Motstand / resistanse
Alltid resistens i en elektrisk krets
60 W lyspære: glødetråden mindre
resistans enn i en 40 W pære. Dvs det går
mer strøm gjennom 60 W pæren og den
lyser sterkere.
Motstander har ulik form og størrelse
-fargeringer
Variabel resistans: vribare lysbrytere,
volumknappen på en radio m.m
Kortslutning
Oppstår vanligvis pga en feil
Strømmen velger den enkleste veien
gjennom kretsen. Se eks på s.78 i Tellus 9
Strømmen blir stor-batteriet blir utladet
Kortslutning
Kortslutning oppstår når de to lederne i en
ledning kommer i kontakt med hverandre
på grunn av en feil.
Kortslutning hjemme hos oss, er farlig. Det
er stor spenning over det elektriske
anlegget (230 Volt), strømmen kan bli
svært stor, temperaturen stiger i lederen,
isolasjonen kan begynne å brenne.
Vi kan unngå kortslutning ved:
Å passe på at ledninger ikke blir klemt.
Å la være å ta ut støpslet av stikkontakten
ved å dra i ledningen (hold i selve
støpslet).
Å skifte ut gamle og morkne elektriske
ledninger.
Å passe på at det ikke ligger elektriske
ledninger skjult under tapeter eller inne i
veggen der vi skal feste bilder og liknende.
Jording
For å forhindre at vi får strøm igjennom kroppen,
er stikkontaktene jordet. (Påbudt i alle våtrom).
De elektriske ledningene i slike rom har tre
ledere inn i seg i stedet for to. Den tredje
lederen er en forbindelse fra metallbitene på
sidene i stikkontakten til spesielle plater eller
kobberledninger som er gravd ned ute.
Jordlederen er alltid farget gul og grønn.
Overledning oppstår når metalldelene på et
apparat blir strømførende fordi isolasjonen rundt
en leder har blitt ødelagt
Sikringer
I en bolig er det lagt opp forskjellige
strømkretser til de ulike delene av huset. Alle
strømkretsene har to sikringer for å hindre at det
skal bli brann. Sikringene går når strømmen i
kretsen blir for stor, f.eks pga. en kortslutning
eller annen overbelastning. Sikringen skal alltid
være det svakeste punktet i en strømkrets. På
den måten kan vi være sikre på at strømmen i
kretsen blir brutt av sikringen før de elektriske
ledningene rundt omkring i huset blir for varme.
Måling av strøm og spenning
(Se Tellus 9 s. 79)
Amperemeteret kobles i serie med
motstanden for å måle strømmen gjennom
den. Liten resistans.
Voltmeteret kobles inn parallellt med
motstanden for å måle spenningen over
den. Stor resistans.
Ohms lov
spenning = resistans x strøm
U=R x I
Øker spenningen, øker strømmen.
Strømmen er proporsjonal med
spenningen.
Resistansen påvirker strømmen på
motsatt måte. Dobbelt så stor resistans gir
halvparten så stor strøm.
Ohms lov gjelder ikke for glødetråden i en
lyspære. Høy temp fører til stor resistans.
(Se også gul ramme s. 78 i Tellus 9)
Statisk elektrisitet
statisk = i ro
Lyn
Ved å gni på gjenstandene.
Isolatorer som f.eks plast, kan være elektrisk
ladd lenge fordi plasten frakter ikke ladningene
bort
Like ladninger frastøter hverandre (hårstråene
dras bort fra hverandre - overskudd av positiv
ladning)
Ulike ladninger tiltrekker hverandre (hårstråene
tiltrekkes av kammen som har overskudd av
negativ ladning).