Magnetism och EL
Prov v 49
Magnetism
Veta något om hur fasta magneter fungerar och används
Förstå elektromagnetism
Veta hur en elmotor arbetar
Förstå hur vi kan få elektrisk ström av en rörelse
Veta vad en generator är
Veta hur en transformator fungerar
Begrepp s 94-95 + s25
• Elmotor
• Elgenerator
• Elektrisk effekt
• Elektrisk energi
• Transformator
• Elektromagnetism
• Ohms Lag (Ström, spänning och
Resistans)
• Magnetfält
• Fältlinjer
• Sydpol (sydände)
• Nordpol (nordände)
• Elektromagnetism
Elmotorn
Elmotorn se film s95
Elgenerator
Generatorn
Generatorn omvandlar en rörelse till elektrisk ström.
Den är vår viktigaste skapare av el.
Induktion innebär att en elektrisk ström alstras
(induceras) i en elektrisk ledare, om
ett magnetfält genom ledningsslingan varierar.
Fördjupning om induktion
Induktion
• Induktion går i stora drag ut på att vi har en ledare som det inte går ström
genom. Denna ledare ligger i ett magnetfält. Vi låter sedan ledaren röra på
sig med en allt större hastighet i magnetfältet och upptäcker då att det går
en ström genom ledaren så länge ledarens hastighet i magnetfältet
förändras. Vi säger att det induceras en ström.
• Induktion kan alltså som ovan uppkomma i en ledare men det kan även
inträffa i en spole. Enda kriteriet för att induktion ska uppkomma är att
antingen magnetfältet som påverkar ledaren/spolen ändras eller att
ledarens/spolens rörelse i magnetfältet förändras.
• Observera att induktion enbart uppkommer under den tid då magnetfält
eller rörelse förändras. Vi har alltså ingen induktion vid konstant hastighet
eller vid ett konstant magnetfält.
Generatorn ger oss ström
Genom induktion kan vi få en elektrisk ström på ett annat sätt än med
kemiska reaktioner i ett batteri.
Vi kan få elektrisk ström genom en rörelse.
Detta sker i generatorn. Man kan driva runt spolen med handkraft,
med ett cykelhjul, med hjälp av vind, vatten eller ånga.
Induktionsströmmen ökar om spolen får fler varv, om vi tar en starkare
magnet och ökar hastigheten på spolen.
Elektrisk energi
Elektrisk effekt
Elektrisk effekt
För att ta reda på hur mycket energi en elektrisk apparat
förbrukar måste vi veta vilken effekt den har samt under hur
lång tid den använts.
• Energi som omvandlas under 1 sek
• Enhet: Watt (W)
• Effekt=spänning x Ström
Räkna med effekt 1
En elapparat som har effekten 2,3 kWh kopplas
till ett vägguttag.
Spänningen är 230V.
Hur stor blir strömmen?
Räkna med effekt 2
Anna hade en elapparat på 700W inkopplad till
ett vägguttag (230V).
Ted ville koppla in en elektrisk apparat till samma
vägguttag.
Hur stor fick apparatens effekt högst vara om
säkringen i elinstallationen tålde 10A?
Elektrisk energi
• Elektricitet genom omvandla energi från solen, vattenkraft, vindkraft,
kärnkraft m.m.
• För att ta reda på hur mycket elektrisk energi en apparat förbrukar
måste vi veta apparatens elektriska effekt samt hur länge den är igång
Räkna med elektrisk energi 1
Maja använde samtidigt en värmefläkt på 1000 W och
en lampa på 100 W.
Hur mycket energi förbrukar hon under ½ timme?
Räkna med elektrisk energi 2
En lågenergilampa har märkningen 230V, 15W.
Den ger ungefär lika mycket ljus som en vanlig
glödlampa på 75W.
Hur mycket energi sparar vi på att använda
lågenergilampan om den är tänd 1000 timmar?
Transformator
Transformatorn
• Består av två spolar och en järnkärna
• Sänker eller höjer spänning
• Fungerar bara med växelström
• Antal varv på spolen bestämmer hur spänningen ändras
Transformator
Transformator
I elektromagnetens krets har vi spänningen 230 V från vägguttaget. Spolen brukar inte sitta
på en ring utan på en järnkärna som oftast har raka kanter.
I den andra kretsen skapar vi en helt ny spänning.
Om vi nu ska transformera ner till mobilbatteriets spänning ska vi ha en induktionsspole
med få varv.
Vi kan t.ex. ha en elektromagnetspole med 5 000 varv och en induktionsspole med
100 varv.
Då får vi ut en spänning som är 50 gånger lägre.
Alltså: 230 V / 50 = 4,6 V.
Strömmen från vägguttaget växlar riktning – växelström.
Därför fungerar elektromagneten som om man drar ur och sätter i en magnet i spolen gång på
gång.
Räkna själv till
nästa vecka!
