Ellära och magnetism

Ström En elektrisk ström är vad det låter som, en ström av elektroner. Det måste finnas spänning mellan en pluspol och en minuspol. Det måste också finnas en förbindelse mellan dessa poler för att en ström ska uppstå.

Strömstyrka mäts i Ampere (förkortas A) Och spänning i Volt (förkortas V) Alessandro Volta, som gav upphov till enheten Volt.

Olika material leder ström olika bra. Koppar är exempel på en bra ledare. Föremål som inte leder ström (t.ex. plast) kallas isolatorer.

Kopplingsschema Kopplingsscheman ritas för att beskriva hur man kopplat ihop olika komponenter. T.ex. lampor och batterier. Längst ned till höger ser man symbolerna för ett batteri, två lampor och hur de förbinds av elektriska ledare.

Seriekopplade lampor får mindre spänning än parallellkopplade lampor och lyser därför svagare. Julgranens lampor är seriekopplade, så om en lampa går sönder bryts strömmen. Det finns inte längre en sluten krets. Seriekoppla de batterier. Parallellkopplade lampor.

Resistens Resistens (kallas också motstånd) finns i de föremål som leder ström. T.ex. sladdar, glödlampor. Detta hindrar strömmen att flöda fritt. Olika föremål har olika resistens.

Speciellt tillverkade motstånd kallas resistorer eller motstånd. Resistens mäts i Ohm (förkortas med grekiska bokstaven Omega, Ω) Speciellt tillverkade resistorer

Ohms lag Ju större motstånd, desto mindre ström. Ju större spänning, desto större ström. För mycket att hålla reda på!

Svara på dessa frågor: Vad mäts strömstyrka i? Vad mäts spänning i? Ge exempel på en bra ledare! Vad är en isolator? Ge exempel på en sådan! Rita kopplingsschemans symboler för lampa och batteri! Är julgransbelysning seriekopplad eller parallellkopplad? I vad mäter man motstånd? Skriv upp Ohms lag!

Ordet ”magnet” kommer från grekiskans ”magnetos” = ”sten från Magnesia” Magnetisk svartmalm, magnetit, finns också i Sverige, speciellt i området kring Kiruna

En magnet har två poler: sydpol och nordpol syd nord

Runt en magnet finns ett osynligt magnetfält. Järnspån Magnetfältet är starkast i magnetens ändar.

Man ritar ut magnetfältet med fältlinjer.

Permanenta magneter De är alltid magnetiska och har en nord och en syd ända. De kan även magnetisera vissa andra metaller.

Två lika ändar repellerar varandra (stöter ifrån) Två olika ändar attraherar varandra (dras till)

Nordpol och sydpol attraherar varandra Två sydpoler (eller nordpoler) repellerar varandra

Om man bryter av en magnet… …får man två nya, mindre magneter o.s.v…

När en elektron snurrar uppstår ett magnetfält. Varje elektron funkar som en ”miniatyrmagnet”, en elementarmagnet. Förklaringen till detta finns inne i atomerna…

I ett icke-magnetiskt föremål ligger ”miniatyr- magneterna huller om buller. I ett magnetiserat föremål ligger ”miniatyr- magneterna åt samma håll.

Man kan magnetisera ett (magnetiskt) föremål genom att ordna upp ”miniatyrmagneterna” Slår man på föremålet, åker ”miniatyrmagneterna” huller om buller igen och magnetismen försvinner

Magnetism ”smittar av sig”. När gemen kommer i kontakt med magneten ordnas ”miniatyrmagneterna” i gemen så att de också blir magnetiska. (Detta kallas magnetisk influens.)

Runt jorden finns ett magnetfält. Jorden är som en stor magnet, med magnetiska nordpolen (egentligen sydpolen) nära jordens nordpol. Detta magnetfält styr en kompassnål så att dess nordpol pekar norrut (mot jordmagnetens sydpol.

Norrsken uppstår då partiklar från solen träffar jordens magnetfält.

Elektromagneter År 1820 upptäckte dansken Hans Christian Ørstedt att ström genom en ledare ger upphov till ett magnetfält runt ledaren.

Elektromagnetism Runt en elektrisk ledare uppstår ett magnetfält. Vi har hittat många användningsområden för spolar, som är en elektrisk ledare som lindats ett antal varv.

Spolar används bland annat till elmotorer.

Induktion Om man rör en magnet genom en spole så kan man skapa ström. Detta kallas induktion. Denna princip används i elkraftverk för att alstra ström.

Svara på dessa frågor: Vad är en permanent magnet? Vad händer om två likadana poler närmar sig varandra? Om det är två olika poler då? Vad är en spole? Vad kan en spole användas till? Vad är induktion? Vad kan vi använda induktion till?

En elektromagnet består av en spole kring en järnkärna. Det går ingen ström genom järnkärnan.

Elektromagnet Runt en ledare som leder ström uppstår ett magnetfält. I B

Elektromagnetens styrka beror på: Antalet varv på spolen Antalet varv på spolen Strömstyrkan Strömstyrkan En järnkärna gör magneten starkare En järnkärna gör magneten starkare Fördelar med elektromagneter: Man kan sätta på och stänga av magneten. Man kan sätta på och stänga av magneten. Man kan bestämma magnetens styrka Man kan bestämma magnetens styrka

Användning av elektromagneter: Telegrafen Telegrafen Telefonen Telefonen Bilskrotar Bilskrotar Högtalare Högtalare Ringklockor Ringklockor Elektriska Elektriska lås Ibrödrostar

Så fungerar en ringklocka:

Generatorn På 1830-talet upptäckte engelsmannen Michael Faraday att om man rör en magnet i en spole uppstår en ström i spolen. Detta fenomen kallas induktion. I en generator omvandlas rörelseenergi till elektricitet genom induktion.

Generatorer finns i olika slags kraftverk; vind-, vatten-, kärn-, kol- och dieselkraftverk.

Skruvregeln Den elektriska strömmen ger upphov till ett magnetfält som är vinkelrätt mot strömriktningen. Tummen är i strömriktningen

1.Vad upptäckte Örstedt? 2.Hur kan man tillverka en elektromagnet? 3.Vad påverkar styrkan hos en elektromagnet? 4.Fördelar med en elektromagnet? 5.Användning? 6.Vad gör en elmotor? 7.Vad är induktion? 8.Hur kan man tillverka el? 9.Vad gör en generator?

Elmotorn En elmotor omvandlar elektrisk energi till rörelse

Elmotor En elmotor omvandlar elektrisk energi till rörelseenergi. Är den direkta motsatsen till en generator. Strömmen som passerar genom spolen gör den magnetisk så syd ände dras mot nordände. När spolen vridit sig ändras strömens riktning. Då byter spolens nord och syd ände plats och stöts då bort, eftersom lika poler stöter bort varandra. Genom att hela tiden byta strömriktning kan vi få spolen att rotera.

Ta reda på följande: Förklara hur en elmotor fungerar! Hur fungerar en transformator? Hur gör man för att räkna ut effekt, om man vet strömstyrkan och spänningen?

Transformator Med en transformator kan man höja eller sänka spänningen. Fungerar med hjälp av induktion precis som en generator. En transformator består av två spolar på en sluten järnkärna. Spolarna kallas primär och sekundär spole. Om sekundärspolen har fler varv än primärspolen så höjs spänningen, om det är tvärtom sänks spänningen. Ex.Om sekundär spolen har dubbelt så många varv som primärspolen fördubblas spänningen. Fungerar bara med växelström.

Elektricitetens väg Elen transporteras från kraftverket till konsumenten i elledningar. För att minska energiförlusterna transformerar man upp spänningen innan strömmen lämnar kraftverket. Innan strömmen kan användas i hemmet transformeras den ner igen.