Elektrisitet Flashcards
Hva står enheten C for?
C står for Coulomb.
Hva er størrelsen på 1 C?
Én coulomb er den mengde elektrisk ladning som i løpet av ett sekund går gjennom tverrsnittet av en ledning som fører en konstant strøm på én ampere.
Vi definerer en ladning med enten en positiv eller negativ e. Hva står e for?
e står for elementærladning.
Hva er den minste størrelsen ladning vi kan ha?
Det er elementærladningen som er: e=1.60*10^-19 C
Hva er spenning?
Spenning er definert som arbeid per ladning.
Hva er symbolet for spenning?
U
Hva er enheten for Spenning?
Enhet: (Volt) V=J/C
I husveggen hjemme er det en spenning på 220V. Hvor mye arbeid utføres per ladning da?
220J per Coulomb
Hva er spenning et mål på?
Spenning er et mål på energien som driver strøm i en krets.
Hva kan spenning og kalles for?
Elektrisk potensialforskjell.
Hva er potensiell energi?
Potensiell energi (stillingsenergi) er en form for lagret energi basert på objekters plassering i et kraftfelt, eller i et system der energien er avhengig av systemets tilstand.
Hvordan kan man definere elektrisk strøm?
Elektrisk strøm er ladninger i bevegelse.
Hva er symbolet for elektrisk strøm?
I = q (ladning) / (delta)t (tid)
Hva er enheten for elektrisk strøm?
Enhet: (Ampere) C / s = A
I en ledning går det 1A strøm. Hvor mange elektroner passerer et tverrsnitt av ledningen pr. sekund?
1.0A = 1C/s altså vil 1C ladning passere tverrsnittet pr. sekund. 1.0C / 1.6*10^-19 C = 6.3.10^18 elektroner passerer pr. sekund.
Hvilken retning er er definert som positiv strømretning?
Positiv strømretning er definert som retningen en positiv ladning beveger seg.
(Tenk en krets hvor vi har et batteri og en lampe. Strømretningen er definert i retningen den positive ladningen beveger seg fra + til - og elektronene går fra - til +, altså motsatt av strømretningen.(elektronretning))
Hva må gjøres for at strøm skal kunne gå gjennom en komponent (f.eks. lyspære)?
For at det skal gå strøm gjennom en komponent må den kobles inn i en lukket krets. Hvor mye strøm som går i kretsen avhenger av pærens resistans.
Hva er symbolet for resistans?
R
Hva er enheten for resistans?
Ω (ohm, gresk bokstav)
Hva er resistans et mål på?
Resistans er et mål på hvor vanskelig det er å trekke strøm gjennom en komponent.
Hva sier ohms lov?
I en lukket krets henger spenning, strøm og resistans sammen. Den sier at Spenning (U) er lik Resistans (R) ganger strømstyrke (I) eller U = R * I. Skrives og ofte som R = U / I
Vi har en pære koblet til et batteri hvor U = 1.5V. Strømmen u ledningen er 55mA. Hva er resistansen til pæra?
U = 1.5V, A = 55mA = 0.055A
R = U / I = 1.5V / 0.055A
R = 28Ω
Hva sier Kirchhoffs 1. lov?
Summen av strøm inn i et forgreningspunkt er lik summen av strøm ut av forgreningspunktet.
Vi har en Ledning hvor I = 5A. Denne ledningen har et forgreningspunkt hvor vi vet at I_1 = 3A. Hva er I_2?
I = 5A
I_1 + I_2 = 3A + I_2
5A = 3A + I_2
I_2 = 2A
Hva sier Kirchhoffs 2. lov?
I en lukket strømkrets er summen av spenningene over komponentene lik polspenningen til spenningskildene. Altså “vi bruker det vi har”
Vi har en lukket krets med tre komponenter. Vi vet at polspenningen har U = 12V. Vi vet at komponentene U_1 = 3V og U_3 = 2V. Hva er spenningen til U_2?
U_1 + U_2 + U_3 = U
3V + U_2 + 2V = 12V
U_2 = 7V
Hva er effekt?
Energi per tidsenhet.
Hva er symbolet for effekt?
P = E / t
eller
E = P / t
Hva er enheten til effekt?
Enheten til effekt er
J / s = W
Vises:
V = J / C
A = C / s
V * A = J / C * C / s = J / s = W
Hvilke formler bruker vi for effekt innen elektrisitet?
P = U * I eller P = R * I^2
Kan brukes med E = P * t
E = U * I * t eller E = R * I^2 * t
E = W så vi kan velge å skrive det som arbeid istedet.
I et hus er spenningen i kontakten omtrent 220V. På kjøkkenet er sikringen på 10A. Hva er maksimal effekt vi kan bruke?
Hva er maksimal effekt vi kan bruke hvis sikringen er på 15A?
P = U * I
P = 220V * 10V
P = 2200W
P = 220V * 15A
P = 3300W
Erlings PC har en strømforsyning på 650W. Anta at den bruker 90% av maksimal kapasitet når han spiller et spill. Hvor mye energi bruker Erling hvis han spiller 4 timer en helg?
P = 650W * 0.90 = 585W og t = 4 * 60 * 60s = 14400s
E = P *t
E = 585W * 14400s
E = 8.42 * 10^6J
E = 8.42MJ
E = 0.585kW * 4h
E = 2.34kWh
Oskar har byttet spotter i taket. Han hadde 30 pærer i stuetaket. Han byttet fra 60W.pærer til 12W-pærer. Hvor mye energi sparer han per år på byttinga? Hvor mye sparer han økonomisk?
8 timer i løpet av en dag at pærene står på
E = 0.060W * 2920h
E = 175.2kWh
175.2 * 30 = 5256
E = 0.012W * 2920h
E = 35.04kWh
E = 1051
175.2-35.04 = 140.2kWh
140.2 *30 = 4205kWh
Han sparer omtrent:
gj.snitt pris kWh = 0.85
4205*0.85 = 3574kr
Hva er den totale strømmen i en parallellkobling?
U = R_total * I_total
I_total = U / R_total
Hva er formelen for den totale resistansen i en parallellkobling?
R_tot = (1 / R_1 + 1 / R_2)^-1
Hva er det resistansen bestemmer hvis vi har strøm som går gjennom en forgrening?
Resistansen bestemmer hvor mye strøm som går hvilken retning i forgreningen.
Vi har en parallellkobling med tre komponenter. R_1 = 6ohm, R_2 = 6ohm og R_3 = 4ohm. Polspenningen er på 12V. Vi har et amperemeter like bak R_1. Hva vil amperemeteret vise?
Kirchhoffs 2. lov sier at spenningen er lik i hele parallellkoblingen. Amperemeteret vil derfor vise:
I_1 = 12V / 6ohm = 2A
I_2 = 2A
I_3 = 12V / 4ohm = 3A
I_tot = 7A
Størrelser som er det samme når vi endrer en krets:
Polspenningen, U (så lenge denne ikke byttes ut)
Resistans til hver enkelt komponent, R_1, R_2, R_3…
Størrelser som ikke nødvendigvis er det samme når vi endrer en krets:
Totalstrøm, I_total
Totalresistans, R_total
Grenstrømmer, I_1, I_2, I_3… (Ikke alltid)
Spenning over enkeltkomponenter, U_1, U_2, U_3…
Hvorfor kobles amperemeter i serie?
Fordi det måler strøm som passerer gjennom. Det må derfor ha tilnærmet lik null resistans.
Hvorfor kobles et voltmeter i parallell?
Fordi spenning er en forskjell i potensiell energi mellom to steder i en krets. Det må derfor ha tilnærmet uendelig høy resistans. Det er for at strømmen skal oppleve at voltmeteret ikke er der. For at det ikke skal påvirke strømmen.
