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).