ELLÄRA
ATOMENS BYGGNAD
I en atom är det lika många protoner
som elektroner alltså tar
laddningarna ut varandra.
Kärna
Positiva Protoner
Neutrala Neutroner
Runt om
Negativa Elektroner
För många elektroner ger negativ laddning ( minus)
För få elektroner ger positiv laddning ( plus)
Olika laddningar försöker alltid jämna ut sig.
Då får vi en ström av elektroner.
Det är det vi kallar elektrisk ström
ÅSKA
_
_
_
_ _
_
_
+ +
_
_ _
_
_
+ + + +
+ + + +
+ +
+ + +
++ +
En del moln har för många elektroner ,andra har för få .
Olika laddningar utjämnas med en blixt = elektroner som ”hoppar över”.
Repellera attrahera
- - -
+ +
+ +
Olika laddningar dras mot
varandra ( attraherar)
-- --- ---
-- --- - --
Lika laddningar stöter bort
varandra (repellerar)
STATISK ELEKTRICITET
(eller gnidningselektricitet)
Ex. Då du kammar dig lossnar elektroner från
håret och fastnar på kammen.
Alla hårstrån blir positiva och stöter ifrån
varandra.
”Elektrisk stöt”
• När du sen tar i ett annat föremål strömmar
elektroner över till ditt hår.
• Du känner att du får en stöt
•
Den negativt laddade kammen driver undan elektroner
från papperslapparna.
• Det gör att de ändar av papperslapparna som är vända
mot kammen blir positivt laddade och de ändar av
papperslapparna som är längre borta från kammen blir
negativt laddade
Spänning
• Spänning är skillnad i laddning
mellan pluspol och minuspol.
• Batteriets minuspol har överskott
på elektroner.
• Batteriets pluspol har underskott
på elektroner
• Spänningen är drivkraften, det
som driver fram elektronerna.
• Enheten är Volt (V)
Allessandro Volta
• 1745-1827
• Fysiker från Italien
• Känd för Voltas stapel =
koppar och zinkplattor i
stapel med fuktat
papper emellan
• Gav honom en stöt
• Världens första batteri
Ström
• Ström är elektroner som rör sig i en ledare
• Ström = hur många elektroner som passerar
per sekund
• Mäts i enheten ampere (A)
André-Marie Ampére
• 1775 – 1836
• Professor i fysik OCH kemi OCH
matematik
• Förklarade varför magnetnål nära
elektrisk ledning rör sig
http://www.youtube.com/watch?v=3KkOqVEa1oI
• Förklarade varför det uppstår en kraft
mellan två ledningar som det går
ström i
Batteri
Symbol
Plus är den långa.
Lampa
Symbol
Strömbrytare
Symbol
KOPPLINGS-SCHEMA
Öppen krets - lampan lyser ej
Strömkrets sluten ,
strömmen ritas alltid från
plus till minus
Sluten krets
• Det krävs en sluten krets för att en ström ska
uppstå.
• Elektronerna måste kunna ta sig från
minuspolen till pluspolen.
Olika sorters ström
• Likström – elektronerna rör sig åt ETT håll,
från minuspol till pluspol.
• Växelström – elektronerna rör sig fram och
tillbaka. De ändrar riktning 100 gånger per
sekund.
Ledare och isolator
Ledare:
• Alla metaller leder
ström
• Metaller har många fritt
rörliga elektroner
Isolator
• Ämnen med få fritt
rörliga elektroner leder
ström dåligt
• Exempel: glas, porslin,
gummi, trä, papper
Halvledare:
Har ledningsförmåga mittemellan ledare
och isolator.
Ex: kisel
SERIEKOPPLING
Lampor
Batterier
Om en lampa går sönder
slocknar övriga. ( ex
julgran)
Du får högre spänning.
Ex. 1,5 V + 1,5 V = 3 V
Lampan lyser mer.
PARALLELLKOPPLING
Lampor
Batterier
Om en lampa går sönder
fortsätter övriga att lysa.
Lampan lyser inte mer ,
men längre.
Lampor
Parallellkoppling:
• Lamporna får samma
spänning
• Strömmen delas upp
Seriekoppling
• Lamporna delar på 1,5 V
• Lamporna får samma ström
• Lamporna lyser svagare
eftersom de får mindre
spänning
Vad är skillnaden?
Seriekoppling:
Vi får 1,5 +1,5 = 3V
Parallellkoppling :
Vi får 1,5 V men
batterierna räcker längre.
Vad är skillnaden?
Lamporna är seriekopplade:
Om en går sönder slocknar
båda.
Strömmen är lika stor genom
båda lamporna.
Lamporna är
parallellkopplade. Om en går
sönder lyser den andra.
Strömmen delar upp sig.
Elsäkerhet
• El kan orsaka brand
• El kan orsaka personskador och t.o.m. dödsfall
Personskador
• Rör aldrig en trasig elapparat eller ett trasigt
vägguttag!
• Om du gör det kan du få ström genom
kroppen. Hur mycket beror på kroppens
resistans. Ju högre ström desto farligare!
• Ledningar ovanför tåg har en spänning på 16
000 V. Dödsfall inträffar då och då.
Jordfelsbrytare
• En jordfelsbrytare skyddar mot elolyckor
• Den känner av om strömmen går fel väg ( t.ex.
genom en person) och bryter strömmen
snabbt.
• I moderna hus finns fasta jordfelsbrytare.
• Det finns också flyttbara jordfelsbrytare som
man t.ex. kan ha när man använder el
utomhus.
Skyddsjordning
• En jordad stickpropp har jorddon, dvs. metalliska
kontakter, som är anslutna till apparatens metalldelar
med en ledning.
• Om apparaten går sönder och metalldelarna i
apparaten blir spänningsförande, leds strömmen via
stickproppens kontakter till eluttaget ifall detta är
jordat och inte t.ex. till användaren av apparaten
Kortslutning
• Fel på en sladd eller i en el-apparat orsakar
oftast kortslutning.
• Det betyder att strömmen tar en ”genväg”.
• Strömmen kan då bli mycket hög. Det kan
orsaka brand eller personskador.
Säkringar/”proppar”
• Som skydd mot kortslutningar finns säkringar.
• All ström hemma går genom en säkring.
• I säkringen finns en tunn silvertråd som
smälter om strömmen blir för hög. Då bryts
strömmen.
Kopplar man in för många apparater kan
strömmen också bli för hög
Proppskåp/säkringstavla
• Säkringarna hemma finns samlade i ett
proppskåp/säkringstavla
I modernare hus finns
snabbsäkringar.
Resistor
Symbol
Kallas också ett motstånd
Begränsar strömmen.
(större resistans - mindre ström)
Resistans mäts i Ohm
Ω
Resistansen (motståndet)
beror på 3 saker
• Materialet: Bra ledare = liten resistans
• Längden: Kort ledare = liten resistans
• Tjockleken: Tjock ledare = liten resistans
Om du ska leda ström från A till B
så vilken leder bättre ?
B
A
Lång smal järntråd eller..
Här gick det
lätt
A
Guld
Bred , kort guldledare?
B
Mäta spänning och ström
• Amperemetern kopplas i serie och mäter
strömmen.
• Voltmetern kopplas parallellt och mäter
spänningen.
Batteri
Förenklat kan du tänka dig att ett batteri har två
fack – ett som är fullt med elektroner och ett
som är tomt.
Batteri
Då man kopplar en sladd mellan polerna så rör
sig elektroner för att jämna ut nivåerna.
SPÄNNING & STRÖM
Ström mäts i Ampere ( A )
Spänning mäts i Volt ( V )
Ström = Antalet
elektroner som
passerar i sladden.
Spänning =
Skillnad mellan
polerna
(” höjdskillnaden” i
modellen )
VANLIGA BATTERIER
”runda” batterier 1,5 V
”till brandvarnare ” 9V
bilbatteri 12V
GLÖDLAMPA
Strömmen går genom glödtråden som blir varm
och börjar glöda. I glasbehållaren har man tagit
bort syret , annars skulle tråden brinna av.
GLÖDLAMPA
Orsaken till att det blir varmt är friktionen då
elektronerna ska in i den tunna glödtråden.
