Atomen och ellärans grunder
Atomen
Alla atomer består av en kärna.
Kärnan består av två slags partiklar – protoner (p+) och neutroner (n).
Kring atomkärnan kretsar elektroner (e-) på olika avstånd från kärnan
Protoner är positivt laddade(+)
Neutroner är oladdade (0)
Elektroner är negativt laddade (–)
P+ = e-
Hur många protoner, neutroner och elektroner en atom innehåller, beror på vilket ämne det är. I
varje atom finns det lika många elektroner som protoner. Det betyder att det finns lika många
negativa som positiva laddningar. Det är därför man säger att atomen är neutral/oladdad.
Men om en eller flera elektroner försvinner kommer atomen att blir positiv laddad ( atomen blir
positivt jon ). Om det tillkommer elektroner i en atom kommer den att bli negativt laddad
(atomen blir negativt jon)
Grundämnen
Ämnen som bara innehåller en sorts atomer är s.k. grundämnen.
Varje grundämne har ett eget s.k. kemiskt tecken som är de samma överallt på hela jorden. Det
kemiska tecknet består av en eller två bokstäver, oftast från det latinska namnet på ämnet.
Grundämne: Kemiskt tecken
Var finns det?
Väte
H
I Luften och universum.
Helium
He
Ballonger och i universum.
Koppar
Cu
Elledningar i våra hus och kyrktak.
Väte består av en proton och en elektron och saknar alltså neutroner.
Helium består av två protoner, två elektroner och två neutroner.
Statisk elektricitet (gnidningselektricitet)
Den elektriska uppladdningen sker genom gnidning, tex om man kammar sig.
Positiva och negativa laddningar:
Atomer är som sagt neutralt laddade, d.v.s. att dem är uppbyggda av lika många protoner som
elektroner. När atomen blir av med elektroner får den underskott av elektroner och den blir
positivt laddat.
Då man kammar sig kan man höra ett knastrande ljud. Man kan även se en liten gnista vid kammen
om det är mörkt i rummet. När man borstar håret kan håret ibland bli elektriskt och stå rakt
upp. Borsten drar loss elektroner från atomerna i hårstråna. Elektronerna fastnar på borsten,
som får överskott på elektroner och blir negativt laddad. Håret som har blivit av med elektroner
får underskott på elektroner och blir positivt laddad.
Vilket betyder att det finns fler positiva än negativa laddningar.
Lika laddningar stöter bort varandra
Olika laddningar dras till varandra
.
Några Förklaringar på
När man gnider ballongen mot håret slits elektroner loss från hårstråna. Ballongen får ett
överskott av minusladdningar.(Får fler negativa laddningar än positiva laddningar).
Man kallar det för att ballongen blir laddad med statisk elektricitet.
Statisk betyder orörlig. I taket bildas ett fält med motsatt laddning. Det beror på att
minusladdningar drar till sig positiva laddningar.
Efter en stund hoppar elektronerna över till taket. När skillnaden mellan positiva och negativa
laddningar är tillräckligt liten släpper ballongen.
Pappersbitarna som fastnar och sytråden som reser sig är exempel på samma fenomen, att
föremål med olika laddning drar till sig varandra.
Vardagsexempel
Ibland får man stötar när man tar i t ex dörrhandtag. Då har skorna gnuggat loss elektroner från
mattan. Man gnider och gnider sulorna mot golvet och laddas upp allt mer. Eftersom luft inte
leder ström så sker ingen urladdning förrän man kommer åt något ledande föremål t ex järnet i
dörrhandtaget.
Åska
Ett åskmoln är elektrisk laddat. Vanligt är att molnet är negativt laddat på
undersidan. Det gör att marken närmast under molnet blir positivt laddad. Det sker då en
utjämning/urladdning där det är nära mellan molnet och marken.
Alltså blixten söker sig alltid till högsta punkten på marken och man ska därför inte befinna sig
på fält, under ett träd eller hålla något föremål som en golfklubba i luften.
Benjamin Franklin gjorde experiment med en drake som lade grunden till dagens
åskledare.
Åskledare används för att skydda byggnader, skorstenar m.m.
En åskledare består av en grov kopparledning som leder blixten från byggnadens
högsta del ner i jorden till en platta av koppar eller stål (järn)
Överspänningsskydd: Används då man vill skydda t ex TV-apparater och datorer
mot eventuella blixtnedslag eller för höga spänningar i elnätet. Används som en
extra dosa mellan vägguttaget och datorn.
frågor om elektricitet
1. När du drar av dig en tröja kan det hända att det sprakar lite. Ibland kan du till och med se
gnistor. Vad kan det beror på?
2. Vi kan se kraftiga blixtar när åskan går. Hur tror du att sådana blixtar uppkommer?
3. Hur olika laddningar påverkar varandra?
4. Vad är gnidningselektricitet?
