Magnetism och EL. Prov v 49

Transkript

1 Magnetism och EL Prov v 49

2 Magnetism Veta något om hur fasta magneter fungerar och används Förstå elektromagnetism Veta hur en elmotor arbetar Förstå hur vi kan få elektrisk ström av en rörelse Veta vad en generator är Veta hur en transformator fungerar

3 Begrepp s s25 Elmotor Elgenerator Elektrisk effekt Elektrisk energi Transformator Elektromagnetism Ohms Lag (Ström, spänning och Resistans) Magnetfält Fältlinjer Sydpol (sydände) Nordpol (nordände) Elektromagnetism

4 Elmotorn

5 Elmotorn se film s95

6 Elgenerator

7 Generatorn Generatorn omvandlar en rörelse till elektrisk ström. Den är vår viktigaste skapare av el. Induktion innebär att en elektrisk ström alstras (induceras) i en elektrisk ledare, om ett magnetfält genom ledningsslingan varierar.

8 Fördjupning om induktion Induktion Induktion går i stora drag ut på att vi har en ledare som det inte går ström genom. Denna ledare ligger i ett magnetfält. Vi låter sedan ledaren röra på sig med en allt större hastighet i magnetfältet och upptäcker då att det går en ström genom ledaren så länge ledarens hastighet i magnetfältet förändras. Vi säger att det induceras en ström. Induktion kan alltså som ovan uppkomma i en ledare men det kan även inträffa i en spole. Enda kriteriet för att induktion ska uppkomma är att antingen magnetfältet som påverkar ledaren/spolen ändras eller att ledarens/spolens rörelse i magnetfältet förändras. Observera att induktion enbart uppkommer under den tid då magnetfält eller rörelse förändras. Vi har alltså ingen induktion vid konstant hastighet eller vid ett konstant magnetfält.

9 Generatorn ger oss ström Genom induktion kan vi få en elektrisk ström på ett annat sätt än med kemiska reaktioner i ett batteri. Vi kan få elektrisk ström genom en rörelse. Detta sker i generatorn. Man kan driva runt spolen med handkraft, med ett cykelhjul, med hjälp av vind, vatten eller ånga. Induktionsströmmen ökar om spolen får fler varv, om vi tar en starkare magnet och ökar hastigheten på spolen.

10 Elektrisk energi Elektrisk effekt

11 Elektrisk effekt För att ta reda på hur mycket energi en elektrisk apparat förbrukar måste vi veta vilken effekt den har samt under hur lång tid den använts. Energi som omvandlas under 1 sek Enhet: Watt (W) Effekt=spänning x Ström

12 Räkna med effekt 1 En elapparat som har effekten 2,3 kwh kopplas till ett vägguttag. Spänningen är 230V. Hur stor blir strömmen?

13 Räkna med effekt 2 Anna hade en elapparat på 700W inkopplad till ett vägguttag (230V). Ted ville koppla in en elektrisk apparat till samma vägguttag. Hur stor fick apparatens effekt högst vara om säkringen i elinstallationen tålde 10A?

14 Elektrisk energi Elektricitet genom omvandla energi från solen, vattenkraft, vindkraft, kärnkraft m.m. För att ta reda på hur mycket elektrisk energi en apparat förbrukar måste vi veta apparatens elektriska effekt samt hur länge den är igång

15 Räkna med elektrisk energi 1 Maja använde samtidigt en värmefläkt på 1000 W och en lampa på 100 W. Hur mycket energi förbrukar hon under ½ timme?

16 Räkna med elektrisk energi 2 En lågenergilampa har märkningen 230V, 15W. Den ger ungefär lika mycket ljus som en vanlig glödlampa på 75W. Hur mycket energi sparar vi på att använda lågenergilampan om den är tänd 1000 timmar?

17

18 Transformator

19

20 Transformatorn Består av två spolar och en järnkärna Sänker eller höjer spänning Fungerar bara med växelström Antal varv på spolen bestämmer hur spänningen ändras

21 Transformator

22 Transformator I elektromagnetens krets har vi spänningen 230 V från vägguttaget. Spolen brukar inte sitta på en ring utan på en järnkärna som oftast har raka kanter. I den andra kretsen skapar vi en helt ny spänning. Om vi nu ska transformera ner till mobilbatteriets spänning ska vi ha en induktionsspole med få varv. Vi kan t.ex. ha en elektromagnetspole med varv och en induktionsspole med 100 varv. Då får vi ut en spänning som är 50 gånger lägre. Alltså: 230 V / 50 = 4,6 V. Strömmen från vägguttaget växlar riktning växelström. Därför fungerar elektromagneten som om man drar ur och sätter i en magnet i spolen gång på gång.

23

24 Räkna själv till nästa vecka!

25