Du er her: Forsiden >

Når vi snakker om elektrisk strøm - eller bare strøm - er det elektronene som strømmer i lederen vi tenker på. På samme måte snakker vi om strøm i et vannrør der vanndråpene strømmer gjennom. Jo flere vanndråper som strømmer, jo sterkere strøm. Tilsvarende, jo flere elektroner som strømmer, jo sterkere elektrisk strøm går det i ledningen.

Måleenheten for elektrisk strøm er Ampere. En strømmåler - eller et amperemeter - er et slags telleapparat som teller hvor mange elektroner som passerer gjennom ledningen. Det skal mange elektroner til for å gi en strømstyrke på 1 A.

1 A = 6 o 1018 eller 6.000.000.000.000.000.000 elektroner per sekund

Elektrisk spenning sier noe om kraften som elektronene blir skjøvet med.Også her kan vi sammenligne med vann i et rørsystem. Hvis trykket er lavt, er det lite kraft i strålen. En høytrykksspyler spruter ut vannet med stor kraft. Spenningen i en strømkrets minner om trykket i en vannslange.

Er den elektriske spenningen høy nok, kan elektronene hoppe over et gnistgap. Vi ser da at det gnistrer.

Måleenheten for elektrisk spenning er volt. Et batteri av den gamle flate typen 4,5 volt spenning. Hjemme har vi i Norge en spenning på 230 volt.

Resistansen i en motstand er noe som hindrer elektronene å passere gjennom den. Strømmen har vanskeligere for å strømme gjennom en lengre motstandstråd enn en kort, og strømmen blir følgelig svakere. Enheten for resistans er ohm.


Forklaring av totrinns varmeovn med formler fra e-læra:

Dette kan forklares også med formler.

Ohms lov lyder:
U = R x I (formel I)
U står for spenning
R står for resistans (motstand)
I står for strøm

Varmeeffekten bestemmes av formelen:
P = U x I (formel II)
P står for effekten eller (her) varmen. Måleenheten for effekt er watt.

Formel (I) satt inn i (II) gir da:
P = R x I² (formel III)
Med andre ord er varmeutviklingen proporsjonal med kvadratet av strømstyrken.Det er størrelsen på strømstyrken som er avgjørende for varmeutviklingen.


Spenning, strømstyrke og resistans i en seriekopling

For spenningen i en seriekopling fordeler spenningsfallet seg over komponentene:

U = U1 + U2 + U3 + … + Un (formel IV)

Altså, det er spenningsfall over hver komponent som summerer seg opp til hovedspenningen

I gammeldags juletrebelysning med 16 pærer får hver pære en spenning på

230V/16 = 14 V (sjekk pærene)

Men samme strømstyrke vil gå gjennom alle pærene:

Seriekopling:

I = I1 = I2 = I3 = … = In (formel V)

Altså, den samme strømstyrke går gjennom alle komponenter.

Resistansen - eller motstanden kan vi populært kalle strømbrems. Slik bruker vi en motstand når vi setter den foran en lysdiode, en LED, for å dempe strømgjennomgangen i den. Fra e-læra vet vi om resistansen:

Seriekopling

R = R1 + R2 (formel VI)

Altså, resistansen blir større når motstander koples i serie.

Talleksempel:
Hvis R1 = R2 = 50 ohm, blir R = 100 ohm

Elevene kunne gi uttrykk for følgende forståelse av tretrinns varmeovn:

Trinn 1 for varmeovnen: Når motstandene er i serie, AB og BC, har koplingen større motstand, dermed får vi lavere strømgjennomgang og lavere varmeeffekt.

Trinn 2 for varmeovnen: Med bare motstanden BC, får vi lavere motstand, høyere strømgjennomgang, noe som gir høyere varmeeffekt.


Spenning, strømstyrke og resistans i en parallellkopling

Spenningsfallet er det samme i alle de parallelle grenene i parallellkoplingen:

U = U1 = U2 = … = Un (formel VII)

Derimot vil stømstyrkene i grenene kunne summeres til hovedstrømmen i kretsen

Parallellkopling

I = I1 + I2 + I3 + … + In (formel VIII)

Resistansen i en parallellkopling er gitt ved formlene:

Parallellkopling:

1/R = 1/R1 + 1/R2 (formel IX)

Omregning med hensyn på R, gir:

R = R1 x R2 / R1 + R2 (formel X)

Altså, resistansen blir mindre når motstander koples parallelt.

Talleksempel: Hvis R1 = R2 = 50 ohm, så blir R = 25 ohm. Elevene bør kunne gi uttrykk for følgende forståelse av tretrinns varmeovn: Trinn 3 for varmeovnen: Når motstandene BA og BC er koplet parallelt, får vi lavere motstand, høyere strømgjennomgang og dermed den høyeste varmeeffekten.