Ellära Ett laddat område.

En presentation över ämnet: "Ellära Ett laddat område."— Presentationens avskrift:

1 Ellära Ett laddat område

2 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.

3 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)

4 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.

5 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.

6 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

7 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.

8 AC/DC Alternate Current/Direct Current Växelström/Likström
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). 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.

9 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 .

10 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

11 Bra att veta Ohms lag: U = R * I 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 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. Effekt = spänning x ström

12 Symboler Ledning Batteri Glödlampa Resistans Strömbrytare

13 Kopplingsschema

14 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.

15 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.

16 Georg Simon Ohm George Simon Ohm föddes 1789 och dog 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.

17 James Watt James Watt [uttalas wått] var en skotsk uppfinnare. Han föddes 1736 och dog 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.

18 Vid ström genom kroppen som är:
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.

19 Huden består av: Överhuden – Läderhuden - Underhuden
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.

20 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.

21 Elsäkerhet

22 