Elektricitet och Energi - Kursöversikt

Energi

• Energi är ett grundläggande fysikbegrepp, centralt för att få saker att hända.
• All jordens energi härstammar från solsystemets skapelse (Big Bang).
• Energi kan inte förstöras eller skapas, bara omvandlas (energiprincipen).

Energiformer

• Strålningsenergi (ljusenergi): Från solen och lampor.
• Ljudenergi: Energi i ljudvågor.
• Elektrisk energi: Lättomvandlad till andra former.
• Värmeenergi: I allt varmare än absoluta nollpunkten.
• Kemisk energi: Lagrad i ämnen som mat och bensin.
• Kärnenergi: Från radioaktiva ämnen.
• Rörelseenergi: Energi i allt som rör sig.
• Lägesenergi: Energi i objekt med möjlighet att falla.

Energiövergångar

• Energin omvandlas alltid till andra former.
• Exempel: Gnugga händer (rörelse till värme), tänd lampa (ljus till värme).
• Energikvalitet: Elektrisk energi har hög kvalitet, värmeenergi lägst.

Statisk Elektricitet

• Elektrisk laddning i atomer: Elektroner (negativa), Protoner (positiva).
• Statisk elektricitet uppstår vid förlust av elektroner, som vid gnidning.
• Exempel: Gnida ballong mot hår, laddad ballong kan avleda vattenstråle.

Spänning och Ström

• Spänning (Volt): Skillnad i laddning mellan två punkter.
• Ström (Ampere): Flödet av elektroner genom en ledare.
• Strömmen kan vara likströmm (en riktning) eller växelström (byter riktning).

Ledare och Resistans

• Ledare: Material som tillåter elektricitet att flöda, t.ex. koppar.
• Isolatorer: Hindrar elektrisk ström, t.ex. plast och glas.
• Resistans (Ohm): Motstånd i en ledare, hög resistans ger värmeförlust.

Ohms lag

• Formel: U = RI
• U: Spänning (Volt), R: Resistans (Ohm), I: Ström (Ampere).

Elektrisk Effekt

• Effekt (Watt): Mängd elektrisk energi som omvandlas över tid.
• Beräkning: Effekt (W) × tid (h) = Energiförbrukning (Wh).

Kopplingsschema

• Diagram som visar elektriska kretsar och komponenter.
• Mätning med voltmeter (spänning) och amperemeter (ström).
• Vanlig multimeter används för flera mätningar.

Serie och Parallellkoppling

• Seriekoppling: Komponenter kopplade i rad, spänning adderas.
• Parallellkoppling: Komponenter parallellt, samma spänning, strömmen ökar.

Säkerhet och Elektricitet

• Risker: Kortslutning, överbelastning.
• Säkerhetsåtgärder: Proppar/säkringar, jordade sladdar, jordfelsbrytare.

Magnetism

• Magneter drar till sig järn, nickel och kobolt.
• Magneter har nord- och sydpol, magnetfält påverkar kompasser.
• Jordens magnetfält skyddar mot partiklar från rymden.

Elektromagneter

• Elektrisk ström i en spole med järnkärna skapar ett magnetfält.
• Användning: Högtalare, lyftkranar, medicinska apparater.

Elmotorn och Generatorn

• Elmotor: Omvandlar elektrisk energi till rörelse.
• Generator: Omvandlar rörelseenergi till elektrisk energi.
• Induktion: Ström alstras när en magnet rör sig i en spole.
• Används i vattenkraftverk, vindkraftverk och bilar.