Naturfag - energi

1. hva betyr det at energi har høy eller lav kvalitet

Høy energikvalitet kan lett omformes til nyttig arbeid, f.eks. elektrisk energi

Lav energikvalitet er vanskeligere å utnytte effektivt, f.eks. varme

I praksis går energi ofte fra høy til lav kvalitet i prosesser

2. skriv opp en energikjede for en bil på en kort kjøretur

Kjemisk energi i drivstoff → termisk energi ved forbrenning → mekanisk energi i motor → bevegelsesenergi i bilen → varme og lyd som går tapt

3. argumenter for og mot bruk av vannkraft

For:

fornybar energikilde,

lave utslipp i drift,

stabil og regulerbar strømproduksjon

Mot:

store naturinngrep,

påvirker dyr og økosystemer,

endrer naturlig vannføring

4. hvor sterk vind kan vindmøllene tåle

De starter å produsere strøm ved ca. 4 m/s

Gir best effekt rundt 12–15 m/s

Stopper ved ca. 25 m/s for å unngå skade

Selve konstruksjonen tåler mye sterkere vind når de er stoppet

5. hva kan man gjøre med vindmøllene når vinden er for sterk

Vindmøllen stoppes automatisk

Rotorbladene vris slik at de tar mindre vind

Systemet bremses og sikres for å hindre skade

6. hva skjer når det går strøm gjennom en elektrisk ledning

Elektroner beveger seg gjennom ledningen

Det skapes et magnetfelt rundt ledningen

Ledningen blir varm på grunn av motstand i materialet

7. hvorfor har vi sikringer og jording i bygninger

Sikringer beskytter mot for høy strøm og hindrer brann

Jording leder farlig strøm (feilstrøm) trygt ned i bakken og beskytter mot støt
(hindrer at metalldeler blir strømførende)

8. hva er forskjellen på vekselstrøm og likestrøm

Vekselstrøm skifter retning hele tiden (100 ganger i sekundet) og brukes i strømnettet

Likestrøm går i én retning og brukes i batterier og elektronikk

9. når ble den første solcellen laget

1839: solcelleeffekten ble oppdaget

1883: Charles Fritts lagde den første praktiske solcellen

10. produserer solceller likestrøm eller vekselstrøm

Solceller produserer likestrøm (DC), som ofte må omformes til vekselstrøm

11. i hvilken form får vi ut energien som en solcelle fanger opp

Solceller gjør sollys om til elektrisk energi i form av likestrøm

12. hva er forskjellen på en solcelle og et solcellepanel

En solcelle er én enkelt enhet som lager strøm

Et solcellepanel er mange solceller koblet sammen for høyere effekt

13. hvordan kan vi hindre at batteriene i et solcelleanlegg blir utladet eller overladet

En laderegulator styrer lading og utlading

Den stopper lading når batteriet er fullt og hindrer at det blir helt tomt

14. hva er en solcelle laget av

Solceller består av to tynne plater av silisium satt inntil hverandre

15. hva betyr det at virkningsgraden er mindre enn 100%

Ikke all energi blir gjort om til nyttig energi. Noe går alltid tapt som varme, lyd eller andre former for energitap

16. hvilken enhet bruker vi for elektrisk effekt

enheten som brukes for elektrisk effekt er Watt (W) og regnes ut med spenning * strøm

17. hvilken enhet bruker vi for elektrisk energi

for elektrisk energi bruker vi enheten kilowattimer, som regnes ut med effekt * tid

hva mener vi med energi av lav kvalitet?

energi som ikke kan brukes til mange formål / vanskelig å omforme til nyttig energi

hva sier loven om energibevaring

energi kan ikke oppstå eller bli borte, den kan bare gå over i andre former

hvilken hastighet må vinden ha for at en vindmølle skal produsere elektrisk strøm

mellom 4 og 25m/s

hvor mange ganger skifter vekselstrøm retning

50 sykluser per sekund

den skifter retning 100 ganger per sekund

hvilket grunnstoff er n-siden i en solcelle forurenset med

forfor

hva er et batteri?

en gjenstand som lagrer energi i kjemisk form og leverer energien tilbake i elektrisk form

hvilket grunnstoff er p-siden i en solcelle forurenset med

bor

Hvilke to hovedtyper av batterier har vi?

Ladbare batterier
Kan lades opp og brukes mange ganger, f.eks. i mobil og elbil

Ikke-ladbare batterier (engangsbatterier)
Kan bare brukes én gang og må byttes når de er tomme

Hva oppnår du ved å seriekoble batterier?

Ved å seriekoble batterier øker du spenningen.

grei ut om likheter og forskjeller mellom sikringer, jording, jordfeilbryter og overspenningsvern

Likheter

• Alle er sikkerhetsutstyr i elektriske anlegg

• De beskytter mennesker og utstyr mot elektriske feil

• De bryter eller leder bort farlig strøm

---

Forskjeller

Sikring

• Stopper strømmen hvis den blir for høy

• Beskytter mot overbelastning og kortslutning

Jording

• Leder feilstrøm trygt ned i bakken

• Hindrer at metallkapslinger blir strøm/spenningsførende

Jordfeilbryter

• Kobler ut strøm raskt ved lekkasje til jord

• Beskytter mennesker mot elektrisk støt

Overspenningsvern

• Beskytter mot plutselige spenningsøkninger (lyn eller feil i nettet)

• Hindrer skade på elektronisk utstyr

nevn fordeler og ulemper som vindmøller kan utføre

Fordeler:

• Fornybar energikilde

• Lite utslipp i drift

• Lav driftskostnad etter bygging

• Kan bygges både på land og til havs

• Effektiv i områder med mye vind

Ulemper:

• Ustabil produksjon, avhengig av vind

• Støy og visuell påvirkning

• Kan skade fugler og natur

• Krever store arealer

• Høye kostnader ved utbygging

Grei ut om vannkraft som energikilde

Vannkraft lager strøm ved at vann fra et magasin driver en turbin som går rundt en generator, som gjør den mekaniske energien til elektrisk energi.

Det er en fornybar energikilde med lite utslipp, men gir store naturinngrep og påvirker økosystemer.

beskriv hvordan en solcelle fremstilles og virker

Hvordan en solcelle fremstilles:
Solceller lages av silisium. Det renses, smeltes og skjæres i tynne skiver. Skivene behandles slik at de får to lag med ulik ladning, og det legges metallkontakter som leder strøm.

Hvordan en solcelle virker:
En solcelle er laget av silisium med to lag som har ulik ladning. Når sollys treffer cellen, får elektronene i silisiumet energi og løsner.

På grunn av oppbygningen i solcellen blir elektronene presset i én retning. Dette gir elektrisk strøm i form av likestrøm (DC). Strømmen kan brukes direkte eller gjøres om til vekselstrøm.