Resistansen i en tråd

Storlek: px
Starta visningen från sidan:

Download "Resistansen i en tråd"

Transkript

1 Resistansen i en tråd Inledning Varför finns det trådar av koppar inuti sladdar? Går det inte lika bra med någon annan tråd? Bakgrund Resistans är detsamma som motstånd och alla material har resistans, stor eller liten. I ett material som har en hög resistans kommer det inte att gå någon ström alls eller en mycket svag ström medan det i ett material med liten resistans kommer att gå en stark ström. Isolatorer kallas material som har hög resistans, till exempel porslin, plast och trä är bra isolatorer. I de materialen är det svårt för elektronerna att ta sig fram och det kommer inte att uppstå någon ström. Dessa material utnyttjas för sin egenskap att inte leda ström, för att förhindra att olyckor med elektricitet sker. De används i bland annat stickkontakter och höljen kring elektriska apparater, helt enkelt på ställen där man vill vara säker på att det inte går någon ström. I exempelvis sladdar behöver strömmen vara stark och där används material med låg resistans så att elektronerna har lätt att komma fram. Alla metaller är goda ledare och koppar används i sladdar men silver är en ännu bättre ledare men för dyr att använda i sladdar. Om man i en ledare av koppar höjer temperaturen kommer resistansen att öka med temperaturen så ju högre temperaturen är desto högre blir resistansen. En varm ledare är alltså en sämre ledare än en kall. I en isolator är det tvärtom, ju högre temperaturen är desto mindre blir resistansen. Ett material som leder ström dåligt kan alltså fås att leda bättre genom att temperaturen höjs. Det är inte bara temperaturen som har betydelse för ett materials ledande förmåga, även tjockleken på det och dess längd är av betydelse. När man jämför olika långa trådar av samma material ser man att de kortare trådarna leder ström bättre än de längre och det beror på att elektronerna får transporteras längre sträcka i en lång tråd. Är tråden tjock leder den ström bättre än om den är smal så en kort och tjock ledare leder ström bättre än en lång och smal. Valet av material, längd och tjocklek kan utnyttjas för att få önskad resistans i en krets. Syfte med experimentet Att förstå att olika material leder ström olika bra och att materialets längd och temperatur också har betydelse.

2 Begrepp att diskutera Resistans, motstånd, ström, ohm, ampère, ledare, isolator, metall, legering. Experimentet Experimentet går ut på att jämföra resistansen hos två metaller, koppar och en kromnickellegering, samt att jämföra vilken betydelse materialets längd och tjocklek har för förmågan att leda ström. Utrustning 50 cm CrNi-tråd (0,4 och 0,2 mm), 50 cm Cu-tråd (0,4 och 0,2mm). Kortare koppartråd ger för hög ström genom instrumentet (tål max 1,0 A), mätinstrumentet för ström och spänning, AirLink, 1,5 V batteri, två krokodilklämmor och tre sladdar. Utförande A. Experiment med ledare av olika material 1. Koppla en AirLink till ström/spänningssensorn. 2. Tryck på Bygg i Sparkvue och välj att visa data i tre displayer; Diagram, siffror och textruta. I diagrammet väljer du ström på y-axeln. Temperaturen anges som siffror och i textrutan beskriver du vilken kurva som hör till vilken tråd. 3. Koppla två sladdar till strömdelen på mätinstrumentet. Sladden från pluspolen kopplar du till batteriets pluspol. Från batteriets minuspol leder du en sladd som du kopplar till respektive metalltråd med en krokodilklämma. Till sist kopplar du in strömsensorns minuspol till tråden med krokodilklämma. 4. Mät strömstyrkan i 30 sekunder genom varje tråd. B. Experiment med temperaturens effekt på resistansen 5. Koppla som i experiment A men använd bara sensorn som mäter strömstyrkan. Använd den tunna CrNi-tråden, 0,2 mm. 6. Välj att visa data i tre displayer; Diagram med kurvan över spänningen, bild över hur du värmer tråden och textruta där du beskriver hur du gjort experimentet. 7. Mät strömstyrkan genom kall tråd och höj successivt temperaturen på tråden genom att värma medan mätningen pågår.

3 material tjocklek längd strömstyrka (A) Ett resultat I det första experimentet mättes även lufttemperaturen och då användes universalinstrumentet med tillhörande temperatursensor. A.

4 I experimentet användes trådar av samma längd för att kunna jämföra hur resistansen varierar med avseende på material och tjocklek. Koppar visade sig vara den bästa ledaren med en strömstyrka av nära 1 A för den tjockare tråden och 0,8 för den tunnare. För CrNi var motsvarande värden på strömstyrkan 0,22 och 0,1. Koppar har låg resistans eftersom elektronerna rör sig med lätthet i materialet. När man jämför lika långa trådar av samma tjocklek men av olika material, Cu och CrNi, finner man att koppar leder ström mycket bättre än CrNi. Hos trådar av samma material men med olika längd och tjocklek leder de korta och tjocka ström bättre än de långa och smala. B. I experimentets andra del värms den smalare CrNi-tråden, 0, 2 mm, med varmluftspistol. CrNi är en relativt dålig ledare för att vara metall. Hos ett material som leder ström bra, en ledare, ökar resistansen med ökande temperatur, medan hos ett material som CrNi minskar resistansen med temperaturen. Strömstyrkan i den tunnare CrNi-tråden var ungefär 0,1 A i rumstemperatur och vid värmning med varmluftspistol steg den till ungefär det dubbla.

5 Kommentar Strömsensorn tål inte högre strömmar än 1,0 A, använd av den anledningen gärna trådar av CrNi. Använd inte alltför korta trådar då strömstyrkan lätt blir för hög, i experiment A. ovan användes trådar av längden 0,5 m eftersom koppar är en väldigt bra ledare. Variation - Mät strömstyrkan genom trådar av olika material. Gör en gradering över hur bra trådarna leder ström. - Undersök hur resistansen ändras hos koppar och andra material när de värms.

Till och från en inblick i ledande kretsar

Till och från en inblick i ledande kretsar Till och från en inblick i ledande kretsar Du använder el varje dag, ofta utan att du tänker på det. Det är inte svårt att räkna upp tio saker hemma som går på el. Pröva! Den slutna kretsen Strömmen måste

Läs mer

Elektriska signaler finns i våra kroppar.

Elektriska signaler finns i våra kroppar. Ellärans grunder Elektriska signaler finns i våra kroppar. Från örat till hjärnan när vi hör Från ögonen till hjärnan när vi ser När vi tänker och gör saker sänds elektriska signaler från hjärnan till

Läs mer

ARBETE VAD ÄR DET? - Mätningar och mätinstrument och hur de kan kombineras för att mäta storheter, till exempel fart, tryck och effekt.

ARBETE VAD ÄR DET? - Mätningar och mätinstrument och hur de kan kombineras för att mäta storheter, till exempel fart, tryck och effekt. Inledning ARBETE VAD ÄR DET? När vi till vardags pratar om arbete är det en helt annan sak än begreppet arbete i fysikens värld. Ett lönearbete är t ex att arbeta som vaktpost utanför Buckingham Palace.

Läs mer

FRÅN MASSA TILL TYNGD

FRÅN MASSA TILL TYNGD FRÅN MASSA TILL TYNGD Inledning När vi till vardags pratar om vad något väger använder vi orden vikt och tyngd på likartat sätt. Tyngd associerar vi med tung och söker vi på ordet tyngd i en synonymordbok

Läs mer

TITEL. Johannes Hedberggymnasiet. Laborantens namn: Medlaboranters namn: Klass: Skola: Påbörjad: Inlämnad:

TITEL. Johannes Hedberggymnasiet. Laborantens namn: Medlaboranters namn: Klass: Skola: Påbörjad: Inlämnad: Johannes Hedberggymnasiet Ha gärna med skolans namn högst upp i vänstra hörnet, det ger framsidan lite guldkant Johannes Hedbergloggan är väldigt snygg att ha uppe i hörnet. Kopiera gärna denna. TITEL

Läs mer

Laddning av batterier en vetenskap för sig

Laddning av batterier en vetenskap för sig Om artikelförfattaren Artikelförfattaren Christer Svensson är utbildad civilingenjör i kemiteknik från Chalmers Tekniska Högskola i Göteborg. Han har också arbetat och undervisat på samma ställe. Han har

Läs mer

Hur länge kan du hålla andan?

Hur länge kan du hålla andan? Inledning Hur länge kan du hålla andan? Varför går det inte att hålla andan så länge som man skulle vilja? Varför går det inte att simma längre stunder under vatten utan snorkel? Vad är det som gör att

Läs mer

Vad händer i kroppen när man tränar?

Vad händer i kroppen när man tränar? Vad händer i kroppen när man tränar? För att du ska kunna spela fotboll, hoppa hopprep, leka jaga, klättra i träd och springa i skogen, så måste din kropp fungera. Det är inte bara armar och ben som måste

Läs mer

7. Inre energi, termodynamikens huvudsatser

7. Inre energi, termodynamikens huvudsatser 7. Inre energi, termodynamikens huvudsatser Sedan 1800 talet har man forskat i hur energi kan överföras och omvandlas så effektivt som möjligt. Denna forskning har resulterat i ett antal begrepp som bör

Läs mer

Varför har vi årstider? Lärarledd demonstration i helklass för åk 4-6

Varför har vi årstider? Lärarledd demonstration i helklass för åk 4-6 Varför har vi årstider? Lärarledd demonstration i helklass för åk 4-6 Syftet med övningen är att eleverna lära sig att årstiderna orsakas av jordaxelns lutning och av att jorden kretsar runt solen. Bakgrund:

Läs mer

Vad är och var finns elektronik?

Vad är och var finns elektronik? Vad är och var finns elektronik? Inom området elektricitet eller el-lära finns ett delområde som kallas elektronik. Kunskapen om elektriciteten började slå igenom i samhället i slutet på 1800-talet. Vi

Läs mer

Träningsprogram för att bli av med tvångssyndrom

Träningsprogram för att bli av med tvångssyndrom Träningsprogram för att bli av med tvångssyndrom Programmet bygger på Kognitiv biobeteendeterapeutisk självhjälpsmanual för tvångssyndrom av Jeffrey Schwartz. Texten har översatts av Susanne Bejerot. Texten

Läs mer

Vilken voltmeter till vad?

Vilken voltmeter till vad? Vilken voltmeter till vad? Om man börjar kika på olika instrument så kanske man funderar över vad de skall användas till. Får man bara några små tips så kan man snart få stor nytta av även den konstigaste

Läs mer

Den magiska dörren. - ett romanprojekt

Den magiska dörren. - ett romanprojekt Den magiska dörren - ett romanprojekt Idé och lärarhandledning av Josef Sahlin 2011 Bakgrund! 3 Idé! 3 Rättigheter! 4 Syfte! 4 Arbetets gång! 4 Lektionsupplägg! 5 Framsida! 5 Kapitel 1 - Hej! 6 Kapitel

Läs mer

Mät spänning med ett oscilloskop

Mät spänning med ett oscilloskop elab010a Mät spänning med ett oscilloskop Namn Datum Handledarens sign. Laboration Det användbara oscilloscopet Oscilloskopet är ett av de viktigaste mätinstrumenten för den som arbetar med elektronik.

Läs mer

1. En scout söker sin tro och respekterar andras

1. En scout söker sin tro och respekterar andras 1. En scout söker sin tro och respekterar andras Ett frågetecken - Vad är skillnaden på att tro och att veta? Ta en sekund till att fundera på skillnaden mellan tro och vetande. Rita upp en linje på marken.

Läs mer

Hjälp! Mina föräldrar ska skiljas!

Hjälp! Mina föräldrar ska skiljas! Hjälp! Mina föräldrar ska skiljas! Vad händer när föräldrarna ska skiljas? Vad kan jag som barn göra? Är det bara jag som tycker det är jobbigt? Varför lyssnar ingen på mig? Många barn och unga skriver

Läs mer

Möjlighet att leva som andra

Möjlighet att leva som andra Möjlighet att leva som andra Lättläst sammanfattning Slutbetänkande av LSS-kommittén Stockholm 2008 SOU 2008:77 Det här är en lättläst sammanfattning av en utredning om LSS och personlig assistans som

Läs mer

Personfara genom elektrisk ström

Personfara genom elektrisk ström UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Sverker Johansson Johan Pålsson 1999-09-15 Rev 1.0 Personfara genom elektrisk ström K O M P E N D I U M 3 ELEKTRO INNEHÅLL 1. VILKEN STRÖMSTYRKA ÄR FARLIG?...2

Läs mer

Är det här okej? en rapport om villkoren för visstidsoch timanställda.

Är det här okej? en rapport om villkoren för visstidsoch timanställda. Är det här okej? en rapport om villkoren för visstidsoch timanställda. Är det här ok? - en rapport om de visstids- och timanställdas verklighet av Annakarin Wall, Kommunal 2014 Innehållsförteckning Sammanfattning

Läs mer

För dig som har eller kommer att ta en gymnasieexamen och vill söka till högskolan

För dig som har eller kommer att ta en gymnasieexamen och vill söka till högskolan För dig som har eller kommer att ta en gymnasieexamen och vill söka till högskolan I en perfekt studievärld skulle alla som söker till högskolan komma in. Vi är inte där än, vilket betyder att det idag

Läs mer

STUDIEN DU OCH SAMHÄLLET

STUDIEN DU OCH SAMHÄLLET 2014 STUDIEN DU OCH SAMHÄLLET NYHETSBREV TILL FÖRÄLDRAR OCH LÄRARE I ÖREBRO Youth & Society -YeS Örebro universitet Studien Du och samhället Du och samhället är en studie där utvecklingspsykologer, medievetare

Läs mer

Loppet ett spel om diskriminering

Loppet ett spel om diskriminering Loppet är ett spel som vill diskutera olika former av diskriminering och fördomar. Det ger inga färdiga svar till spelarna, utan syftar till att väcka tankar om fördomar och ställa frågor om hur diskriminering

Läs mer

För dig som har eller kommer att ta en gymnasieexamen och vill söka till högskolan

För dig som har eller kommer att ta en gymnasieexamen och vill söka till högskolan För dig som har eller kommer att ta en gymnasieexamen och vill söka till högskolan I en perfekt studievärld skulle alla som söker till högskolan komma in. Vi är inte där än, vilket betyder att det idag

Läs mer

Äp9Bi 2013. Innehåll... Sid nr

Äp9Bi 2013. Innehåll... Sid nr Innehåll... Sid nr Inledning... 2 Bedömningsanvisning Delprov A... 4 Bedömningsanvisning Delprov B... 20 Kopieringsunderlag för resultatsammanställning... 24 Innehållsmatris... 25 Bedömningsmatris... 26

Läs mer

Problemsituationer då man använder blixt

Problemsituationer då man använder blixt Blixtfotografering Lika väl som vid all annan fotografering gäller vid blixtfotografering att få rätt (önskad) exponering och motivet belyst på ett tillfredsställande sätt. I motsats till fotografering

Läs mer

När man diskuterar kärnkraftens säkerhet dyker ofta

När man diskuterar kärnkraftens säkerhet dyker ofta Faktaserien utges av Analysgruppen vid Kärnkraftsäkerhet och Utbildning AB (KSU) Box 1039 SE - 611 29 NYKÖPING Telefon 0155-26 35 00 Fax 0155-26 30 74 E-post: analys@ksu.se Internet: www.analys.se Faktaserien

Läs mer

Jämställda arbetsplatser har bättre stämning och är mer effektiva!

Jämställda arbetsplatser har bättre stämning och är mer effektiva! Jämställda arbetsplatser har bättre stämning och är mer effektiva! Att som arbetsgivare aktivt försöka skapa jämställda möjligheter för kvinnor och män på arbetsplatsen tycks generera både en extra positiv

Läs mer

Talmönster och algebra. TA

Talmönster och algebra. TA Talmönster och algebra. TA Diagnoserna i området avser att kartlägga om eleverna kan upptäcka talmönster samt på olika sätt bearbeta algebraiska uttryck och ekvationer. Förståelse av koordinatsystem och

Läs mer