| Storhet | Beteckning | Enhet | | --------- | ---------- | ---------- | | Spänning | U | Volt (V) | | Ström | I | Ampere (A) | | Resistans | R | Ohm (Ω) | **Elektrisk spänning** är den elektriska kraften som driver elektroner genom en ledare. Vi kan likna det vid trycket i en slang som får vattnet att flöda. Spänning mäts i **volt**. Spänning mäter skillnad i *elektrisk potential* mellan två poler. För att mäta spänningen använder man en **voltmeter**. **Typiska spänningskällor** | | Spänning | | ---------------------- | -------- | | Alkaliskt batteri (AA) | 1,5 volt | | Eluttag | 230 volt | | USB-port | 5 volt | | Bilbatteri | 12 volt | **Elektrisk ström** är rörelsen av elektroner genom en ledare. Strömmen mäts i **ampere**. En stark ström har många ampere, medan en svag ström kan ha så lite som **milliampere**, där 1 ampere är 1000 milliampere. För att mäta strömmen används en **amperemeter**. När elektroner rör sig genom en ledare möter de motstånd, kallat **resistans**. Detta motstånd mäts i **ohm**. Vissa material, som koppar, har låg resistans och låter strömmen flöda lätt. Andra material, som gummi, har hög resistans och stoppar strömmen. **Resistivitet** beskriver hur bra eller dåligt ett material leder ström, baserat på dess egenskaper. En **elektrisk krets** är en stängd väg där elektrisk ström kan flöda. Den innehåller ofta en energikälla, som ett batteri, och en ledare som koppartråd. Kretsen kan också innehålla **isolatorer**, material som hindrar strömmen från att läcka ut, som plast. I material som leder ström, som metaller, finns det **ledningselektroner**. Dessa är elektroner som kan röra sig fritt och leda strömmen genom materialet. Resistiviteten hos ett material bestämmer hur lätt eller svårt det är för dessa elektroner att röra sig. ## Strömmande vatten som analogi för elektricitet För att förstå sambandet mellan spänning, ström och resistans så kanske det kan vara lättare att förstå om vi använder vatten och vattentryck som [[Analogi|analogi]]. ![[Ohms lag – vatten anlogi – Excalidraw.png]] Tänk dig att vi har ett mycket smalt akvarium fyllt med vatten. Det här akvariet kan hjälpa oss att förstå hur elektricitet fungerar i form av tre saker: spänning, ström och resistans. **Spänning**: Först har vi spänningen. I vårt akvarium kan vi tänka oss att spänningen är höjden på vattennivån. Ju högre vatten, desto större är kraften som kan få vattnet att röra sig. I en elektrisk krets är spänningen som en pump som skapar tryck – det är den som "trycker" på elektronerna så att de rör sig. **Ström**: Sedan kommer vi till strömmen. Strömmen i vårt akvarium är antalet vattenmolekyler som passerar en viss punkt under en viss tid. Om vi skulle räkna hur många vattenmolekyler som simmar förbi mittpunkten i akvariet varje sekund, då mäter vi strömmen. I en elektrisk krets är strömmen antalet elektroner som passerar en punkt per sekund. **Resistans**: Slutligen har vi resistans. I vårt akvarium är resistansen de smalare platserna där vattnet inte flödar lika fritt. Dessa kan jämföras med sandbankar eller stenar som vattnet måste röra sig runt. I en elektrisk krets är resistans något som motstår elektronernas rörelse, precis som de smala delarna i akvariet gör det svårare för vattnet att passera. På bilden ser du hur vattnet (som representerar elektriciteten) börjar på den högre nivån till vänster, flyter genom akvariet (ledaren) och kommer ut på den lägre nivån till höger. När vattnet möter de smalare sektionerna (resistorerna), går det långsammare genom dem. Det är som om vattnet träffar en trång passage där det måste tränga sig igenom. Och se där, ni har en enkel bild av hur elektricitet fungerar med spänning som driver strömmen genom olika resistanser. Kom ihåg att det här bara är en förenklad bild för att hjälpa oss förstå de grundläggande koncepten! Modellen ovan har jag hämtat från följande Youtube-video: AlphaPhoenix – [An intuitive approach for understanding electricity](https://www.youtube.com/watch?v=X_crwFuPht4) <iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/X_crwFuPht4?si=yCf1gJoaNXT4e4PU" title="YouTube video player" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share" allowfullscreen></iframe> --- > [!Info] Källor > Text: Redigerad, ChatGGPT GPT 4.0, [Läromedelsverkstan](https://chat.openai.com/g/g-gi7Vb6kU0-laromedelsverkstan), 2024-02-11 > Bild: Egen, Obsidian – Excalidraw ## Instuderingsfrågor 1. Hur påverkar elektrisk spänning strömmen i en krets? 2. Vad betyder det när en ström mäts i milliampere? 3. Hur skiljer sig resistans från resistivitet? 4. Varför är det viktigt att ha både ledare och isolatorer i en elektrisk krets? 5. Vad är rollen för ledningselektroner i ett ledande material?