Ellära

Report
Ellära
ETT LADDAT OMRÅDE
Elektricitet
 En atom består av:
protoner som är positivt laddade
neutroner som är oladdade och
elektroner om är negativt laddade
 I vissa ämnen kan elektronerna röra sig fritt från atom till
atom. Sådana ämnen är elektriska ledare. Metaller till
exempel är bra elektriska ledare. När elektronerna rör sig i
en elektrisk ledare, bildar de en elektrisk ström.
 Det finns andra ämnen som elektroner inte alls kan röra sig
i. Porslin, gummi och de flesta plaster är exempel på sådana
elektriskt isolerande ämnen.
Elektriska laddningar
 Föremål som är elektriskt laddade påverkar varandra
 Naturen vill jämna ut
skillnaden i laddning.
 Lika laddning
repellerar varandra (stöter bort)
 Olika laddningar attraherar varandra
(dras till)
Statisk elektricitet
Gnider man ett föremål
(t.ex. kam eller ballong mot hår, när man
”släpar” fötterna mot en heltäckningsmatta)
kan elektroner gnidas loss och "fastna" på
föremålet. Det blir uppladdat. Det kan då dra
till sig andra föremål av isolerande ämnen.
Det här kallar man statisk elektricitet.
Det betyder ungefär "stillastående
elektricitet".
Thales från Miletos skrev på 500-talet f.Kr. att en särskild
attraktion mellan päls och olika ämnen som till exempel
bärnsten skulle ske, om man placerade pälsen på
föremålet. Detta kallas idag statisk elektricitet. Grekerna
noterade också att bärnstenarna kunde dra till sig lätta
objekt som hårstrån och ifall de vidrörde stenen under en
längre period kunde de få gnistor att slå upp.
Åska – ett elektriskt fenomen
Åskan är ett kraftfullt och skrämmande
naturfenomen. På 1700-talet upptäckte
Benjamin Franklin att åskan är elektrisk.
Åska beror på att ett molns delar ibland har olika laddning. Ett åskmoln är
oftast negativt laddat nertill och positivt laddat upptill.
De negativa laddningarna i molnets nedre del stöter bort en del av de
negativa laddningarna till marken. Marken under åskmolnet blir då positivt
laddat. När skillnaden i laddning blir tillräckligt stor ger sig elektroner ner
mot den positiva marken – en blixt uppstår.
Naturen strävar efter att jämna ut skillnader.
Spänning
 Alla batterier har två poler – en pluspol och en minuspol. Vid
minuspolen finns ett överskott av elektroner och vid pluspolen ett
underskott.
 Skillnaden i laddning mellan de båda polerna
kallas elektrisk spänning. Desto större
skillnaden är, desto högre
är spänningen.
 Spänning mäts med
en voltmeter
Ström
 Minus polen hos ett batteri är inte i kontakt med pluspolen. Men om man




kopplar en metalltråd mellan de båda polerna kan elektronerna röra sig från
den negativa polen till den positiva. Det uppkommer en elektrisk ström i
koppar tråden.
Desto fler elektroner som strömmar i kretsen
desto större är strömmen
Strömmen av elektroner kommer att fortsätta
tills skillnaden i laddning har jämnats ut.
När spänningen mellan polerna är slut
rör sig inte längre några elektroner
runt i kretsen. Strömmen upphör.
Ström mäts med en amperemeter.
Ett föremål hittat i Irak 1938, daterat till 200-talet f.Kr. och
idag kallat Bagdadbatteriet, påminner om en galvanisk cell
och förmodas ha används för elektroplätering, vilket visar
på att någon form av denna metod var känd i delar av
Mesopotamien.
AC/DC
Alternate Current/Direct Current
Växelström/Likström
Om strömkällan är ett batteri flyter
strömmen åt samma håll hela tiden.
Detta kallas likström, och har inget
med lik att göra utan syftar på att
strömmen rör sig åt samma (lika) håll
hela tiden. Om det är fråga om
likström, antingen från batterier eller
någon annan strömkälla som levererar
likström, finns alltid en pluspol och en
minuspol på strömkällan.
Är det fråga om växelström så finns inte
någon pluspol och minuspol, utan i stället
en ledning som är den som hela tiden
växlar mellan att vara pluspol och minuspol
(kallas i vissa sammanhang för fas, eller
fasledare). Den andra ledningen är så att
säga hela tiden mitt emellan plus och
minus, en sorts helt neutral ledning som
kallas noll, nolla eller jord (ej att förväxla
med skyddsjord, även om de två är
förbundna med varandra genom elnätet).
Resistans
 Elektroner i en metalltråd stöter ideligen på motstånd
(andra atomer i ledningen) varvid ett slags friktion
uppstår. Denna friktion avges i form av värme.
 Motståndet i en ledning mot elektrisk ström kallas
resistans.
 I isolatorer är resistansen mycket stor medan den är liten
i goda ledare, som koppartråd.
 Det finns ett samband mellan spänning, ström och
resistans. Sambandet kallas Ohms lag och kan skrivas
som en formel : Spänning = Ström * Resistans eller med
vanligen använda bokstavssymboler, U = I * R .
Ledare – isolatorer
Ledare
Isolatorer
I ledare kan elektriska laddningar
röra sig
I en isolator kan inte elektriska
laddningar röra sig
Metaller är bra ledare t.ex. järn,
koppar.
Man har koppar tråd i elektrisk
ledningar eftersom koppar leder
ström mycket bra
Isolatorer är material som t.ex.
plast, glas, porslin och gummi.
Elektriska ledningar har ett
isolerande överdrag av plast
Bra att veta
Storhet
Beteckning
Enhet
Beteckningen
Ström
I
Ampere
A
Spänninge
U
Volt
V
Resistans
R
Ohm

Effekt
P
Watt
W
Energi anges i Ws (wattsekunder) eller kWh (kilowattimmar
Ohms lag: U = R * I
Effekt = spänning x ström
Spänningen = resistansen * strömmen
Spänningen är 230 V och strömmen 10 A. Vilken effekt får en apparat högst ha?
230 x 10 =2300 W = 2,3kW
Har apparaten större effekt, blir strömmen för stor och proppen går.
Symboler
Ledning
Batteri
Glödlampa
Resistans
Strömbrytare
Kopplingsschema
Alessandro Volta
 Alessandro Volta [uttalas vå´lta] var en italiensk




fysiker. Han föddes 1745 och dog 1827.
Volta lämnade viktiga bidrag till läran om elektriciteten.
Några exempel:
Voltas första viktiga uppfinning var elektroforen, som är en apparat för
statisk elektricitet.
En av hans viktigaste insatser var Voltas stapel. Voltas stapel består av
flera seriekopplade celler, ungefär som vissa batterier är gjorda i dag,
till exempel bilbatterier och de små batterier som används i
brandvarnare.
Volta utvecklade också begreppen kapacitans och spänning. Kapacitans
är förmåga att lagra laddning.
Spänningsenheten volt (V) är uppkallad efter Alessandro Volta.
André-Marie Ampère
 André Marie Ampère [uttalas ampä´r] var en fransk
vetenskapsman. Han föddes 1775 och dog 1836.
 Ampère är mest känd för sin forskning om elektricitet. Han började
tidigt studera matematik och det blev även hans stora intresse. Han
blev professor i matematik. Andra intressen var fysik och kemi.
 På 1820-talet försökte Ampère att finna ett samband mellan elektricitet
och magnetism. Detta arbete lade grunden för andra framtida forskare.
Bland annat upptäckte han att en spole fungerar som en magnet när
det går en ström genom den.
 Enheten för elektrisk ström ampere (A) är uppkallad efter André Marie
Ampère.
Georg Simon Ohm
 George Simon Ohm föddes 1789 och dog 1854.




Trots att han upptäckt det viktigaste sambandet inom elektriciteten
levde han fattigt under större delen av sitt liv.
År 1817 blev han utnämnd till professor i matematik och 1827 visade
han sambandet som senare fått heta ohms lag.
Hans forskning på området nådde dock inte någon större entusiasm på
det universitet han arbetade på. Den ansågs troligen inte ha något
större värde. Till slut flyttade han till Nüremberg där hans arbete
senare återupptäcktes.
1849 utnämndes han till professor i fysik vid universitet i München.
Ohm har fått ge sitt namn till den elektriska storheten för resistans,
ohm och till sambandet mellan ström, spänning och resistans kallat
ohms lag.
James Watt
 James Watt [uttalas wått] var en skotsk uppfinnare.
Han föddes 1736 och dog 1819. Under senare delen av sitt liv var han
verksam i England.
 Watt hade en verkstad vid universitetet i Glasgow i Skottland. När han
skulle laga en vanlig ångmaskin insåg han att den kunde förbättras.
Watt kom sedan att göra många uppfinningar inom ångtekniken. Bland
de mer kända är den dubbelverkande kolven och ett sätt att kontrollera
farten med hjälp av en så kallad centrifugalregulator.
 Watts uppfinningar gjorde ångmaskinen effektivare och mer
användbar. Han var en av grundarna till företaget Boulton & Watt, som
blev en ledande tillverkare av ångmaskiner.
 Enheten watt (W) är uppkallad efter James Watt.
personskador
 Spänningen i ett vanligt vägguttag är 230V. Om det är trasigt och man
är där och petar kommer strömmen att passera kroppen.
 Hur mycket som passerar kroppen beror på hudens motståndskraft. Är
huden fuktig är motståndet lågt och strömmen blir hög.
 En vanlig glödlampa drar ungefär 250 mA
Vid ström genom
kroppen som är:
Kan det hända att….
Ca 20 mA
Muskler förlamas, man får kramp och
kan inte släppa taget
Ca 20mA – 40 mA
Kramp i andningsmuskulaturen
Ca 80mA- 2A
Hjärtflimmer
Över 2A
Allvarliga brännskador.
 Huden bevarar vår inre kemiska miljö. Den skyddar oss mot skador utifrån.
 Huden består av: Överhuden – Läderhuden - Underhuden
 Den är sinnesorgan för känsel, värme, köld, smärta och tryck.
Ytlig brännskada /1:a gr brännskada
Solbränna, kontakt med varma vätskor och
föremål över 44 gr C. Endast överhuden skadas.
Huden blir öm. Läker oftast utan ärr.
Ytlig delhudsbrännskada/2:a br brännskada
Skada på delar av läderhuden. Skållning med het vätska.
Mycket svår solbränna. Smärtsam. Kan läka utan ärr.
Djup delhudsbrännskada/2:a gr brännskada
Lång exponering för het vätska eller heta
föremål. Läderhuden är skadad. Känseln är
nedsatt eller saknas. Ger ärr.
Fullhudsbrännskada/3:e gr brännskada
Öppen eld, brinnande kläder, smält metall,
elektrisk ström. Alla hudlager förstörda. Känsel
saknas. Ger alltid ärr.
Elsäkerhet


similar documents