Download
1 / 16
160 likes | 381 Views
Strøm / Resistans / EMS. Strøm Def. Når flyttbare elektriske ladninger blir utsatt for en elektrisk kraft (på figuren representert vha et elektrisk felt E), så vil positive ladninger bevege seg i samme retning som E-feltet, mens negative ladninger (f.eks. elektroner) bevege seg
E N D
StrømDef Når flyttbare elektriske ladninger blir utsatt for en elektrisk kraft (på figuren representert vha et elektrisk felt E), så vil positive ladninger bevege seg i samme retning som E-feltet, mens negative ladninger (f.eks. elektroner) bevege seg i motsatt retning av E-feltet. Elektrisk strøm handler om elektriske ladninger i bevegelse. Strømretningen er definert til å være i samme retning som E-feltet, dvs i samme retning som positive ladninger beveger seg. Den elektriske strømmen gjennom et tverrsnitt av en leder er definert som netto ladning som passerer dette tverrsnittet pr tidsenhet. Standard SI-enhet : Ampere A = C/s
StrømStrømtetthet Strømtetthet (strøm pr areal): Strømtettheten er avhengig av elektrontettheten n (= antall ledningselektroner pr volumenhet), elektronets ladning q og driftshastigheten vd.
StrømDriftshastigheti en kobberledning (Cu) Partikkelkonsentrasjonen i Cu (antall atomer pr m3) = Antall frie ladningselektroner pr m3 siden hvert Cu-atom bidrar med ett elektron Bestemmelse av driftshastigheten i en kobberledning med diameter 1.02 mm til en 200 W lampe med strøm 1.67 A. Ladning på ett elektron Svar: Ca 1 m i løpet av 1.8 timer, betraktelig mindre hastighet enn termisk hastighet (1000 km/s). Diameter av kobberledningen Strømstyrke Strømtetthet Driftshastigheten til et elektron
StrømResistivitet Resistivitet er forholdet mellom Elektrisk feltstyrke og strømtetthet Resistiviteten øker når temperaturen øker (unntak: Karbon, halvledere). Resistiviteten avtar til null når temperaturen avtar til en kritisk temperatur (superledere). Elektronene går i kretsen uten elektrisk felt tilstede. Enkelte stoffer kan oppnår superledning allerede ved 160 K (-113 0C). Superledning forklares vha kvantefysikk.
StrømResistans Antar at resistiviteten er uavhengig av E-feltet. Ohms lov Resistans
StrømResistans i kobberledning Vanlig kobberledning som i dag benyttes til strømtilførsel i våre hus har en diameter på 2.04 mm. Bestem resistansen i 100 m av en slik kobberledning.
StrømResistans ved enradiell elektrisk strøm i en nervefiber (axon) En nervefiber har form som et sylinderrør. Med en potensialforskjell mellom rørets inner- og yttervegg Vil det gå en radiell elektrisk strøm gjennom celleveggen. Resistansen gjennom veggen er gitt ved:
StrømElektromotorisk spenning - EMSBlybatteri Pb PbO2 - + Blybatteriet benytter hullete plater som fylles med pasta av rødt blyokid (Pb3O4, mønje) og svovelsyre eller blysulfat. Slike plater blir montert både som katode og anode før bruk. Platene stables og kobles sammen slik at det blir flere av de positive platene, dette for å minimalisere risikoen ved dannelse av hydrogengass ved overlading. Det hele senkes i svovelsyre og lades. Ved opplading av et blybatteri vil de positive platene denne PbO2 og de negative platene danne metallisk bly Pb med stor overflate. Stor overflate er viktig for å kunne ta ut mye effekt på kort tid. H2SO4 Pb + PbO2 + 2H+ + 2HSO4- 2PbSO4 + 2H2O Utlading: Ved utlading vil blyoksidet bli redusert til blysulfat samtidig som blyet i de negative platene vil bli redusert til blysulfat. Den samme forbindelsen (PbSO4) dannes på begge polene samtidig som det forbrukes sulfat i elektrolytten. Svovelsyra blir fortynnet og tettheten avtar. Derfor kan en måle tilstanden til et blybatteri ved å måle tettheten til elektrolytten.
StrømElektromotorisk spenning - EMSUlike generatorer for EMS
StrømElektromotorisk spenning - EMSIndre resistans r Et batteri vil alltid ha en indre resistans r. Dette gir følgende sammenheng mellom batteriets elektromotoriske spenning (ems) og batteriets polspenning V:
StrømElektromotorisk spenning - EMSEnergi - Effekt r Effekten P (energi E pr tidsenhet t ) avgitt av batteriet til forbrukeren (indre og ytre resistans):
StrømElektrisk krets Vi vandrer i strømretningen i kretsen: Potensialet går opp når vi går fra minuspol til plusspol i batteriet. Potensialet går ned rI når vi passerer den indre motstanden. Potensialet går ned RI når vi passerer den ytre motstanden. Et amperemeter (med liten indre resistans) måler strømmen ved å kobles inn i serie i en strømkrets. Et voltmeter (med stor indre resistans) måler spenningen (potensialforskjellen) over en komponent ved å kobles i parallell med denne komponenten.
