Grunnleggende fysikkopplæringsprogrammer

Artikkel om resistivitet

Når det gjelder elektrisk strøm, har tettheten til elektrisk strøm blitt diskutert, så også det elektriske feltet har blitt forklart i emnet om det elektriske feltet. Det elektriske feltet og den elektriske strømmen er i en leder hvis det er en potensialforskjell i lederen, mens hvis det ikke er noen potensialforskjell, er det heller ikke noe elektrisk felt og elektrisk strøm.

I nesten alle metallledere er det elektriske feltet direkte proporsjonalt med tettheten til den elektriske strømmen, hvor forholdet mellom det elektriske feltet og tettheten til den elektriske strømmen er konstant. Verdien av sammenligningen av det elektriske feltet med strømtettheten kalles resistivitet. Matematisk sett er forholdet mellom det elektriske feltet, strømtettheten og resistiviteten angitt i ligningen:

Les mer

Artikkel om fargekoden for motstander

Motstanden er en komponent i en elektrisk krets som fungerer ved å kontrollere antall elektriske strømmer. Generelt finnes det to typer motstander, nemlig trådspiralmotstander og karbonmotstander. Trådrullmotstander brukes vanligvis i laboratoriet, laget ved å vikle tynn tråd på overflaten av isolasjonsrøret. Karbonmotstander brukes vanligvis i elektroniske kretser, sylindriske og har ledninger i begge ender. Verdien av karbonmotstandens motstand uttrykkes i fargekode og vises på overflaten av motstanden.

Motstandsverdien til en motstand kan finnes ved å tolke motstandens fargekode. For å forstå dette, se først på følgende tabell, og studer deretter eksempelproblemet for å bestemme motstandsverdien.

Les mer

Artikkel om motstandene i serien

Hvis motstandene er koblet som vist på figuren, er motstandene arrangert i serie. Motstanden eller den elektriske motstanden det er snakk om kan være i form av motstandskomponenter, lys eller annen elektrisk motstand.

Den elektriske ladningen beveger seg gjennom motstand 1 (R₁) = den elektrisk ladning beveger seg gjennom motstand 2 (R₂) = den elektriske ladningen beveger seg gjennom motstand 3 (R₃). Elektrisk strøm (I) er en elektrisk ladning som flyter i løpet av et visst tidsintervall (I = Q / t), derav den elektriske strømmen gjennom motstand 1 (I₁) = elektrisk strøm gjennom motstand 2 (I₂) = elektrisk strøm gjennom motstand 3 (I₃Matematisk sett er den totale elektriske strømmen (I) = I₁ = I₂ = I₃.

Les mer

Ligning av elektrisk motstand

I emnet Ohms lov er det utledet en formel som angir forholdet mellom spenning (V), elektrisk strøm (I) og elektrisk motstand (R). Matematisk uttrykt gjennom ligninger:

Denne ligningen viser at den elektriske motstanden (R) er direkte proporsjonal med den elektriske spenningen (V) og omvendt proporsjonal med den elektriske strømmen (I). Hvis nettspenningen er større, blir den elektriske motstanden større. Tvert imot, jo sterkere den elektriske strømmen blir, jo større vil den elektriske motstanden være. Denne ligningen forklarer Ohms lov bare når den elektriske motstanden (R) er konstant. Hvis den elektriske motstanden ikke er konstant, forklarer ikke denne ligningen Ohms lov, men forklarer motstanden til en leder.

Les mer

Artikkel om motstandene parallelt

Hvis motstandene er koblet som i figuren, er motstandene koblet parallelt.

Den elektriske strømmen (elektrisk strøm = elektrisk ladning som flyter i løpet av et tidsintervall) som kommer inn i koblingspunktet er den samme som den elektriske strømmen som går ut fra koblingspunktet. Det er flere koblinger, slik at den totale elektriske strømmen = mengden elektrisk strøm som flyter i hver kobling. Matematisk sett er I = I1 ₊ I2 ₊ I3 _. Mens den elektriske potensialforskjellen eller elektriske spenningen i hver kobling er den samme.

I = V/R, så ligningen ovenfor endres til I = V/R1 ₊ V/R2 ₊ V/R3 _. Den elektriske spenningen er lik, så denne ligningen endres til I = V (1/R1 ₊ 1/R2 ₊ 1/R3 ₎ . Hvis den ekvivalente motstanden er 1/R, så er I = V (1/R). Dermed er 1/R = 1/R1 ₊ 1/R2 ₊ 1/ _R3.

Les mer

Artikkel om kilden til elektromotorisk kraft emk indre motstand terminalspenning

Elektrisk strøm flyter i en lukket krets, fra høyt potensial til lavt potensial. Når en elektrisk strøm beveger seg gjennom en komponent med elektrisk motstand, skjer det en reduksjon i elektrisk potensiell energi fordi elektrisk energi brukes på denne motstanden. For at den elektriske strømmen skal fortsette å flyte fra høyt potensial til lavt potensial,

Det må finnes en enhet for å legge til elektrisk potensiell energi. Verktøyet er en elektromotorisk kraft (emf) eller mer presist kalt en elektrisk spenningskilde. En emf eller spenningskilde er en komponent som konverterer en type energi til elektrisk energi, for eksempel batterier, solceller eller strømgeneratorer.

Les mer

EMF i serie og parallell

Hvis det er to eller flere elektromotoriske kilder (emf) koblet som vist på figuren, er den elektromotoriske kraften (emf) arrangert i serie.

Den ekvivalente spenningskilden (ε) er:

ε = ε1 + _ε2 + _εn​

Den ekvivalente indre motstanden (r) er:

r = _r1 + _r2 + _rn

Den elektriske strømmen som flyter gjennom den eksterne motstanden (R) er:

Les mer

Kirchhoffs første regel, også kalt knutepunktsregelen, sier at den elektriske strømmen som går inn i et knutepunkt er den samme som den elektriske strømmen som går ut fra knutepunktet. Knutepunktet i en elektrisk krets er punktet der to eller flere av de to lederne møtes, for eksempel punkt a i figuren på siden.

I er den elektriske strømmen som går inn i knutepunktet, mens _I1 og _I2 er de elektriske strømmene som går ut fra knutepunktet, I = I1 ₊ I2 _. Et annet eksempel, se figuren nedenfor.

Les mer

Kirchhoffs andre regel sier at endringen i elektrisk potensial langs omkretsen av en lukket krets er null. Kirchhoffs andre regel er basert på loven om energibevaring, som sier at energi er evig.

For å forstå dette bedre, kan du forestille deg den elektriske ladningen som beveger seg i en lukket krets, som i figuren. Når en elektrisk ladning passerer gjennom en elektrisk motstand (R), den elektrisk potensiell energi reduseres fordi den brukes på disse motstandene. Hvis den elektriske ladningen passerer gjennom en annen elektrisk motstand, reduseres den elektriske potensielle energien igjen fordi den brukes igjen på motstanden. Videre, når den elektriske ladningen passerer gjennom spenningskilden fra et lavt potensial til et høyt potensial, øker den elektriske potensielle energien. Når den går tilbake til sitt opprinnelige punkt, er den elektriske potensielle energien den samme som før, hvor endringen i elektrisk potensiell energi er null. Ved påføring kirchoff's andre regel for en elektrisk krets, bruker vi endringen i elektrisk spenning, ikke endringen i elektrisk potensiell energi.

Les mer

Definisjon av elektrisk kraft

Effekten som læres i arbeidet, og energien bestemmes som arbeidet som utføres i løpet av et visst tidsintervall. Arbeid er en prosess med energiendring, slik at effekt kan forstås som en endring i energi som skjer i løpet av et visst tidsintervall.

Elektrisk kraft er en endring i elektrisk energi i løpet av et visst tidsintervall. I en gjennomgang av elektrisk potensial forklares det at endringer i elektrisk potensiell energi skjer når en elektrisk ladning passerer gjennom en elektrisk potensialforskjell.

Les mer