Fysik elektricitet

Statisk elektricitet: Det sker när två material gnids mot varandra och elektronerna hoppar över till det andra materialet. Då blir det obalans och ena parten blir negativt och andra positivt. När det blir lika många elektroner som protoner blir det balans och atomerna blir elektriskt neutrala.

Attrahera: När två föremål har olika laddningar dras de till varandra, attraheras.

Repellera: När två föremål har lika laddningar stöter de bort varandra, repellerar.

Skillnader i laddning: När elektronerna hoppat till ett föremål blir det underskott på ena och överskott på andra. Det vill naturen jämna ut, så då dras föremål till varandra för att skapa balans. Om skillnaden i laddning blir stor kan det synas ett gnista mellan föremålen, stöt.

Åska: Det skapas genom att olika laddningar vill jämna ur varandra. Nedre delen av ett åskmoln blir negativt laddat och övre delen blir positivt laddat. När skillnaden i laddning blir tillräckligt hög, börjar elektroner gå till övre delen av molnet och det skapas en blixt. Ibland kan de negativa laddningarna i åskmolnets nedre del stöta bort negativa laddningar i marken och då blir marken under åskmolnet positivt laddat. Om skillnaden i laddning mellan marken och molnet blir stor, slår blixten ner.

Uppbyggnad av batteri: Ett batteri har två poler. Den understa delen är minuspolen och där finns det överskott av elektroner. Den översta delen kallas pluspol och där finns det ett underskott av elektroner. Vi säger att elektronerna går från pluspol till minuspol eftersom man trodde att positiva elektroner rörde sig i en krets. Nu vet vi att det inte stämmer men uppfattningen ändras inte.

Elektrisk spänning Det som får lampan att lysa t.ex. skillnaden mellan elektronerna i polerna. Ju större skillnaden desto högre är spänningen. När det blir en skillnad mellan polerna vill naturen jämna ut det och då lyser lampan. När det finns lika många elektroner på båda sidorna slutar lampan lysa för det är balans.

Spänning mäts i volt, V. Det kan mätas med en voltmeter.

Elektrisk ström: Det är själva rörelsen av elektroner mellan plus och minuspol när man skapar en krets med en metalltråd.

Ström mäts i Ampere, A. Det kan mätas med en amperemeter. I många elektrisk kretsar är strömmen svag och mäts då med enheten milliampere, mA. 1 A=1000 mA.

Sluten krets: Det är när kretsen inte har något avbrott så elektronerna kan passera från minuspol till pluspol.

Glödlampor: Glödlampor är ett bra exempel för att förklara en krets men de används ofta inte. De producerar så lite ljus och för mycket värme att de är miljöfarliga. Bättre alternativ är t.ex. lysrörslampor, halogenlampor och diodlampor.

Olika batterier: Laddningsbara batterier är mycket mer miljövänligare men lite dyrare. Man försöker utveckla billigare batterier.

Ledare: Det är ett ämne som kan leda ström, alltså transportera elektroner. Metaller är bra ledare, ex. koppar och guld. En ledare har elektroner som är löst bundna till atomkärnan så de enkelt kan förflytta sig till en annan atom. De elektronerna kallas ledningselektroner.

Till exempel när en koppartråd kopplas mellan ett batteri, börjar ledningselektronerna åka till batteriets plus sida och då kan överskottet av elektroner vid minussidan förflytta sig genom koppartråden till plussidan.

Isolator: Det är ett ämne som inte kan leda ström. Exempel är plast, glas och porslin. En sladd består av en ledare som elektronerna passerar igenom. Runt ledaren sitter ett hölje, en isolator, för elektronerna inte ska ta en annan väg. Alla elektroner är fast bundna till atomkärnan och det finns därför inga ledningselektroner.

Kopplingsschema: Det är en ritning på papper som visar kretsen. Man använder symboler för batteri, lampa osv.

Seriekoppling: Det innebär att t.ex. lamporna delar på batteriets spänning. Ju fler lampor desto lägre spänning får varje. Om en lampa går sönder bryts strömmen eftersom elektronerna inte kan fortsätta sin resa.

I en seriekopplad krets är t.ex. lamporna eller batterierna efter varandra.

När två batterier är seriekopplade bildar det ett stort batteri, vilket gör den snabbare men också tar det slut fortare. T.ex. 1.5 V + 1.5 V =3 V.

Parallellkoppling: Det innebär att t.ex. lamporna inte delat på batteriets spänning eftersom de ingår i en egen sluten krets. Om en lampa slocknar fortsätter den andra att lysa. Varje lampa får samma spänning som batteriet har, vilket gör att batteriet tar slut fortare.

Om två batterier parallellkopplas lyser lampan dubbelt så länge. Men spänningen kommer va densamma.

Växelström: Det finns i ett vägguttag (230 V) och det innebär att plus och minuspolerna byter plats, vilket gör en starkare ström.

Likström: Det finns i ett batteri (1.5-9V) och det innebär att plus och minuspolerna inte byter plats, vilket gör en svagare ström.

Resistans: Strömmen kan bli så stor i en ledning att den blir varm och börjar glöda. Det utnyttjas och används i lampor.

I en halogenlampa finns det en glödtråd som är tunn och gjord av volfram. När tråden är tunn får elektronerna svårt att passera och det blir mycket resistens. Det blir så varmt att den börjar glöda och lampan lyser. Volfram kan tåla hög temperatur och leda ström.

Ju större resistans ett ämne har desto sämre leder den ström.

Snabba elektroner=låg resistans.

Resistans mäts i Ohm, omega. Det kan mätas med en resistor.

Resistorns uppgift är att öka resistansen och minska strömmen.

Påverkar resistans:

• Längd på sladd. Lång = hög resistans.

• Tjocklek på sladd. Tjock = hög resistans.

• Temperatur. Varm = hög resistans.

• Material. Ädelmetall (koppar, silver) = låg resistans.

Typer av resistorer: Fasta resistorer. De har en bestämd resistans.

Variabla resistorer. De kan öka och minska resistansen. T.ex. höja och sänka ljudvolym.

Ohms lag: Spänning = motstånd * ström. U = R * I. På apparat