Fysikk kapittel 10: Elektrisitet

Bevaringsloven for elektrisk ladning

Elektrisk ladning kan verken skapes eller forsvinne. Den totale ladningen er bevart i alle fysiske prosesser.

Elementærladningen

e = 1,60×10^-19, absoluttverdien av ladningen til elektronet og protonet

Symbolet for ladning

Q

Enheten for ladning

C (columb)

Hva er ladning?

En fundamentalegenskap i naturen, som masse. Oppstår når det er ubalanse av ladning for eksempel mellom to gjenstander hvor det kan være overskudd av elektroner med negativladning på en gjenstand i forhold til en annen.

Elektrisk strøm

Når elektriske ladninger beveger seg. Er den totale ladningen Q som passerer et tverrsnitt av en ledning i løpet av tiden t. HAr symbolet I, med enhet A for ampere. (Gjelder konstant likestrøm)

Hvordan beveger elektronene seg i en krets

Elektronene tiltrekkes av den positive polen og får dem tl å strømme ,altså spenningen U.

Elektrisk spenning

Når ladning Q beveger seg fra et punkt til et annet i en elektrisk krets, blir det utført et arbeid W på ladningen (hvorfor den beveger seg). Spenningen U mellom punktene er da definert som utført arbeid per ladning. U = W/Q

Resistans

Strømmens friksjon, gitt ved formelen R=U/I

Symbol for strøm

I

Enhet for strøm

ampere, A

Enhet for resistans

omega, ohm

Resistans og temperatur

Avhenger av hverandre. Høyere temperatur gir høyere resistans.

Isolator

Et stoff som er svært vanskelig å lede strøm gjennom, har høy, motstand.

Ohmske motstander

Motstander hvor resistansen følger ohms lov

Ohms lov

Ved konstant temperatur er spenning lik resistans multiplisert med strøm. U=RI

Hvorfor kobles voltmetre i parallell med komponenten som undersøkes?

Spenning er et mål på arbeid per ladning. For å kunne se på arbeidet gjennom en komponent, må man se på spenningen før og etter komponenten slik at man finner spenningsforsjellen og dermed spenningen. Og spenningen er den samme over hver gren

hvordan varierer resistanse med temperatur?

Resistansen øker med temåperaturen.

Hvordan kan spenningen være lik over lale greiner i en parallelllkobling?

Tenk på det som trykk. Trykket inn i forgreiningen må være den samme hvis greinene ender opp i samme rør til slutt.

Resistansen i parallellkobling

Vil alltid være lavere enn den laveste motstanden, siden mer strøm slipper gjennom flere veier.

Resistansen i seriekobling

Vil alltid være høyere enn den laveste resistansen

Hvor kommer den elektriske energien fra?

Kommer fra den elektriske potensiellle energien en ladning har når den er ved siden med samme ladning. Tenk på potensiell energi som i fall. Energien frigjøres når ladningen når den motsatte polen.

Hva er spenning?

Arbeid per ladning, altså potensiell energi per ladning

Begrunnelse for kirchhoffs andre lov

Polspenningen er arbeidet per ladning. Denne spennignen er hva som driver elektronene fremover. Når ladningene har nådd den negative polen, må all energien ha blitt brukt opp, enten det er gjennom motstander osv. Derfor er summen av spennignen over motstandene lik polspenningen i en seriekoblet krets.

Joules lov

Elektrisk energi W omdannet i en komponent over tidsrom t er gitt ved W = UIt, der U er spenningen over komponenten og I er strømmen gjennom.

Wh

Enhet for energi

W

Enhet for effekt