«Hvorfor går strømmen motsatt vei av elektronene?»

Presentasjon om: "«Hvorfor går strømmen motsatt vei av elektronene?»"— Utskrift av presentasjonen:

1 «Hvorfor går strømmen motsatt vei av elektronene?»
Om sammenhengen mellom ladning, strøm og spenning av Nils Kristian Rossing Skolelaboratoriet ved NTNU

2 Innhold Elektrisk ladning Hvor kommer energien fra?
Elektrisk leder og elektrisk isolator Hva skjer når ladning beveger seg? Mekanisk og elektrisk energikjede Elektrisk energiomvandling

3 Elektrisk ladning og strøm

4 En modell av atomet Som vi ser så har vår forståelse av atomet endret seg opp gjennom årene.

5 Atommodell med orbitaler

6 Energinivåer

7 En analogi Rom med og uten gravitasjonsfelt
Skal massene falle trenger vi: Ett tyngdefelt Frie masser

8 La oss så bytte ut massen med ladning og tyngdefeltet med et elektrisk felt
Skal ladningene ”falle” gjennom ledningen trenger vi: Frie ladninger Ett elektrisk felt

9 Det elektriske feltet beveger seg fort Ladningene beveger seg langsomt La oss definere elektrisk strøm Strom = Ladning Tidsenhet 1 Ampere = elektroner/sek 1 Ampere = 1 Coulomb 1 Sekund

10 Hva skjer når ladningene beveger seg?
Strøm av negative ladninger + – Strøm av positiv ladning + + + + + Strømretningen

11 Elektrisk energioverføring

12 Hvor kommer energien fra som stråler ut av lyspæra?
Antall ladning pr. sek = I Ladningenes midlere fart Varme Strømretning Lys Ladningenes midlere fart Antall ladning pr. sek = I

13

14

15

16 fra kjemisk energi via elektrisk energi til lysenergi
Elektrisk energiomvandling fra kjemisk energi via elektrisk energi til lysenergi - - tid energi Batteri Lysdiode Batteri

17 Energirike og -fattige ladninger
”Energifattige”

18 ENERGI og EFFEKT Hva er forskjellen?
EFFEKT: 1000 Watt Angir hvor mye varmeenergi ovnen kan avgi pr. sekund ENERGI: 1000 Watt x 1 time =1 kWh Angir hvor mye varmeenergi ovnen kan avgi i løpet av en time

19 Ladning, spenning og strøm Hva kommer først?

20 Hva kommer først? Spenning Strøm Ladning

21 Tiltrekning og frastøtning av ladninger og masser
Når Q1 og Q2 har samme polaritet frastøter de hverandre Når Q1 og Q2 har ulik polaritet tiltrekker de hverandre Når m1 og m2 har samme polaritet tiltrekker de hverandre Når m1 og m2 har ulik polaritet frastøter de hverandre

22 Tyngdefelt og Elektrisk felt - en sammenligning
+ Q g E + m Q Jorda

23 Spenningen U = Feltstyrken E x Strekningen s
Elektrisk spenning s E + Q Spenningen U = Feltstyrken E x Strekningen s Spenningen er derfor et uttrykk for den stillingsenergien en enhetsladningene har når de forlater batteriet

24 Elektrisk felt i luft og i ledning
+ Q E Høy stillingsenergi Lav stillingsenergi - E Høy stillings- energi Lav

25 Den elektriske feltstyrken kan økes ved å seriekoble batterier
- E Høy stillings- energi Lav - E Høy stillings- energi Lav

26 Hvordan øke den tilførte stillingsenergien?
- E Høy stillings- energi Lav - E Høy stillings- energi Lav