Elektrisitet

1. Elektrisitet - Ladningenes rundreise

2. Elektriske strømkretser – transportbånd for energi • Energi i Norge- Vannkraftverk • Bruke energi – Stikkontakt eller batteri • Batterier får en elektrisk strøm til å bevege seg rundt • Strømmen vil overføre energi fra batteriet til f.eks en lyspære • Den elektriske strømmen blir kalt for en energibærer

3. Farlig og ufarlig elektrisitet • Alle apparater må være koblet riktig med ledninger og i stikkontakter • Ledningene som blir brukt, inneholder en kobbertråd som leder strøm godt. Disse blir kalt for en leder. • Rundt kobbertråden er det et beskyttende lag med tynn plast, dette er for at vi ikke skal få strøm i oss når vi tar på ledningen. Denne plasten blir kalt for en isolator.

4. Koblinger • Både lyspærer og batterier har to tilkoblingspunkter. • For at lyspæra skal lyse må både pluss og minus på batteriet og tilkoblingspunktene på lyspæra koblet til. • For at det skal komme strøm til pæra slik at den lyser, må strømkretsen være sammenhengende og gå i ring. Dette kaller vi en sluttet strømkrets.

5. Serie- og parallellkobling • Batterier kobles oftest i serie, og lyser da sterkt • Hvis vi kobler de parallellt vil den lyse svakere, men lengre. • I serie er pluss og minuspol koblet sammen, mens parallellt er pluss-pluss og minus-minus koblet sammen • Lyspærer kobles oftest parallellt, og lyser like sterkt uansett hvor mange lyspærer vi kobler sammen. I denne koblingen bruker vi mer energi fra batteriet.

6. Koblingsskjema

7. Elektrisk strøm • I alle stoffer finnes det elektroner • Når vi snakker om ledninger og batteri, er det batteriet som «dytter» elektronene rundt i kretsen. • Elektronene i en strømkrets beveger seg bare noen tidels millimeter hvert sekund. • Vi kan sammenlikne det med klinkekuler i et rør.

8. Likestrøm og vekselstrøm • Den strømmen vi får fra et batteri, går bare en retning. Vi kaller det for likestrøm. Symbolet for likestrøm er = • Strømmen vi får fra en stikkontakt skifter retning 100 ganger hvert sekund. Det kommer av måten strømmen blir lagd på i energiverket. Vi kaller denne typen strøm for vekselstrøm. Symbolet for vekselstrøm er ~

9. Ledere og isolatorer • Alle metaller eller stoffer som leder strøm godt, kaller vi for gode elektriske ledere. • Noen eksempler er: Kobber, aluminium, sølv og gull. • Alle stoffer som ikke leder strøm i det hele tatt blir kalt for isolatorer. • Noen eksempler er: Plast, gummi, glass og porselen. • Isolatorer blir ofte brukt rundt ledere, dette for å holde på plass strømmen inne i ledningen, og beskytte oss slik at vi ikke får i oss strøm.

10. Måling av elektrisk strøm • Vi måler den elektriske strømmen i en krets med et amperemeter • Målenheten for strøm er ampere (A) • Amperemeteret må kobles inn i serie i kretsen du skal måle. Dette for at den skal kunne måle hvor mange elektroner som passerer i ledningen hvert sekund

11. Strømmen i en sammenhengende krets • Vi kan sammenlikne en strømkrets med en skiheis • 1. Når kabelen i en skiheis beveger seg har hele kabelen samme fart, både opp mot toppen og ned mot bunnen. I en strømkrets beveger også elektronene seg med samme fart, og det går like mange elektroner tilbake til batteriet som det går ut fra batteriet. • 2. Hvis kabelen i en skiheis blir kuttet, vil skiheisen stoppe. Det samme gjelder med en strømkrets, for hvis den blir brutt et sted, vil strømmen i hele kretsen stoppe med en gang.

12. Hva er elektrisk spenning • Elektrisk spenning er det som trekker selve strømmen gjennom en krets • Batteriet er en spenningskilde • Nå blir det produsert mye batterier laget av litium, siden de kan være små men samtidig ha stor spenning • Alle batterier inneholder også noe som kalles elektrolytt, som er en væske som leder elektrisk strøm.

13. Måling av elektrisk spenning • Vi måler den elektriske spenningen med et voltmeter • Målenheten for spenning er volt (V). • Når vi skal måle spenningen til et batteri, må voltmeteret kobles til både minus- og plusspolen på batteriet for at vi skal kunne sammenlikne ladningene. Derfor må voltmeteret kobles inn parallelt med batteriet.

14. Hva er elektrisk motstand • Elektrisk motstand er noe som skaper motstand for strømmen. • Denne motstanden kalles for resistans • Disse brukes for å begrense strømmen i en strømkrets • Alle stoffer har en viss resistans. Ledere har liten resistans, mens isolatorer har høy resistans • Måleenheten for resistans er ohm. • Det er f.eks mindre resistans i en 60 watts lyspære enn en 40 watts. • Det finnes også variable motstander, som en dimmer som regulerer lyset

15. Kortslutning – En snarvei for strømmen • Strømmen velger alltid den enkleste veien gjennom kretsen • Hvis vi har en bryter som kan bli slått av og på, vil også lyset gå av og på. Dette er fordi hvis bryteren er på vil strømmen gå gjennom bryteren i stedet for lyspæra, og den vil da ikke lyse. Og selvfølgelig motsatt • Vi sier at batteriet blir kortsluttet når vi skrur på bryteren. Motstanden i kretsen blir liten og strømmen går gjennom kretsen lett. Kortslutninger oppstår vanligvis på grunn av en feil.

16. Ohms lov • Sammenhengen mellom spenning, strøm og resistans kalles Ohms lov. • Den sier at spenningen i en krets er lik resistansen gange strømmen • Vi bruker symbolene U for spenning, R for resistans og I for strøm • U = R * I • Vi kan bruke denne hvis vi kjenner 2 av størrelsene, og vil finne ut den siste. • Det finnes eksempler på elektriske kretser som ikke følger denne loven, og en av de er glødetråden i en lyspære.

17. Statisk Elektrisitet – Elektrisitet i ro • Kalles også for gnidningselektrisitet • Skjer f.eks når vi tar på et dørhåndtak, når vi har subbet over et teppe, ballonger vi har gnidd mot håret. • Det er elektriske ladninger som er årsaken til dette, men siden det ikke finnes en spenningskilde ligger de stort sett i ro, men kan forsårsake gnister. • Statisk betyr «i ro»

18. Hvordan kan et stoff bli ladd? • Noen stoffer består av atomer som vil ha ekstra elektroner (8-regel) • Hvis det blir overskudd av elektroner, blir stoffet negativt ladd, og omvendt • Gjenstander kan bli elektrisk ladd ved at vi gnir på dem, og i gode ledere fraktes ladningene bort med en gang. Dette kan også bli gjort ved en kam og hår. • Like ladninger vil frastøte hverandre, mens ulike ladninger vil tiltrekke hverandre