Elektricitet

Article on other languages:

del.icio.us del.icio.us
Digg Digg
Furl Furl
Reddit Reddit
Rojo Rojo
Add to OnlyWire
Blixt
Blixt

Elektricitet är ett fysikaliskt fenomen. Grunden till elektricitet är att materia kan ha elektrisk laddning.

Ordet elektricitet kommer av det grekiska ordet för bärnsten, elektron, och myntades av britten William Gilbert 1600 vid hans experiment med statisk elektricitet.

Innehåll

Historia

Huvudartikel: Elektricitetens historia

För några få generationer sedan använde man inte elektricitet. Gatlamporna var gaslampor, transportmedlet var häst & vagn och maten kokades på vedspisar. På den tiden visste man knappt vad elektricitet var. Idag är vi helt beroende av elektriciteten; vi använder den i princip jämt.

Statisk elektricitet var känd redan under antiken. Under 600-talet f Kr upptäckte grekerna att om man gnuggade päls mot bärnsten, så kunde bärnstenen dra till sig lätta föremål. Efterhand upptäckte man flera andra ämnen med samma egenskap. Den första som studerade detta mer ingående var den engelska fysikern William Gilbert (1544–1603). Han kallade attraktionen som bildades för elektrisk kraft efter det grekiska ordet elektron, som betyder just bärnsten.

Idag förklarar vi elektriska fenomen med begreppet elektrisk laddning. Fransmannen Charles Dufy (1698–1739) var den första som visade att det finns två sorts laddningar, men det var Benjamin Franklin som införde begreppet positiv och negativ laddning. Omkring 1820 upptäckte Hans Christian Ørsted elektromagnetismen, för vilken André-Marie Ampère omgående formulerade matematiska ekvationer. Detta ledde till ökad experimentell aktivitet bland forskare under 1800-talet.

På 1900-talet blev det klart att positiv laddning är knuten till protonen och negativ laddning till elektronen.

Teori

Huvudartikel: Klassisk elektrodynamik

Man brukar beskriva elektricitet med klassisk elektrodynamik. Enligt denna teori består elektricitet av rörliga laddningar, som kan vara positiva eller negativa. Lika laddningar stöter bort - repellerar - varandra, medan olika laddningar drar till sig - attraherar - varandra. Laddningarna påverkas också av material - material delas vanligen in i elektriska ledare, där laddningarna kan röra sig och på så sätt bilda en elektrisk ström, och isolatorer, som laddningarna inte kan röra sig genom.

En elektrisk ström räknas som positiv till sin riktning för ett flöde av positivt laddade partiklar från en punkt med högre elektrisk potential (spänning) till en punkt med lägre elektrisk potential.

Strömstyrka kan bestämmas av potentialskillnaden mellan punkterna (spänningsfall som räknas i volt) och motståndet mellan dem (resistans om strömmen är likström, men impedans om strömmen är växelström).

Vid likström kan strömstyrkan räknas ut med formeln I = U / R (där I är ström, U spänning och R resistans. Om strömmen periodiskt växlar riktning (växelström) blir formeln I = U / Z (där Z är impedans).

Elektrisk laddning

Huvudartikel: Elektrisk laddning

Elektrisk ström

Huvudartikel: Elektrisk ström

Elektrisk fält

Huvudartikel: Elektrisk fält

Elektrisk potential

Huvudartikel: Elektrisk potential

Elektromagnetism

Huvudartikel: Elektromagnetism

Elektricitet som naturfenomen

Elektriska spänningar och urladdningar uppstår på många håll i naturen. Urladdningar i atmosfären kallas åska. Elektricitet spelar även stor roll i levande organismer, se bioelektricitet.

Elektroteknik

Huvudartikel: Elektroteknik

Den industrialiserade delen av världen är fullständigt präglad av elektrotekniska system. Några former av detta är elkraftteknik och elektronik.

Elkraftteknik

Huvudartikel: Elkraftteknik

Användning

Elektricitet används bland annat för uppvärmning, kylning, belysning och motorer. Elektriciteten har kemiska verkningar vid elektrolys av ämnen i vätska.

Produktion

Huvudartikel: Elproduktion

Elektrisk energi omvandlas av andra energiformer. En generator använder rörelseenergi. En solcell använder ljus. En bränslecell använder kemisk energi. Elektricitet produceras vanligen i kraftverk, till exempel kärnkraftverk eller vattenkraftverk.

Överföring

Elöverföring, det vill säga överföring av elektrisk energi långa sträckor, sker med högspänningsledningar. Eldistribution är överföring av el till hushåll.

Se kraftledning och transformator.

Handel med elektricitet

Huvudartikel: Elmarknad

Då trygg försörjning av elkraft är en förutsättning för ett modernt samhälle och då ingen kan garantera problemfri leverans uppstår ett behov av att skapa ett gemensamt elnät som kopplar samman alla producenter och konsumenter i ett större område. I Skandinavien samordnas elhandeln via en elbörs som kallas Nordpool. Det man sätter ett pris på är elektrisk energi, vanligtvis i enheten kilowattimme.

Skador av elektricitet

Det är farligt att få elektriska strömmar genom kroppen. Strömstyrkor på knappt 1 milliampere brukar kunna förnimmas som kittlande, och strömmar över cirka 10 mA ger kramp i muskler som inte kan hävas förrän strömmen bryts. Spänningar som överstiger klenspänning anses vara farliga. Elektrisk ström kan dessutom ge brännskador.

Det finns flera viktiga faktorer för hur kroppen påverkas när en elektrisk ström passerar igenom den:

  • vilka kroppsdelar som är utsatta
  • hur lång tid man blir utsatt för strömmen.
  • hur stor strömstyrkan är (vilket i sig bestäms av spänningen och hur fuktig man är)
  • hur den elektriska strömmen passerar igenom kroppen.
  • om det är lik- eller växelström och i det senare fallet växelströmmens frekvens.

Farligast är om strömmen passerar thorax och hjärtat (till exempel genom att man med ena handen rör ett strömförande föremål och med den andra en jordad diskbänk). Kramper i hjärtat leder till hjärtflimmer eller hjärtstillestånd. Flimmer uppstår vid några tiotals milliampere, stillestånd vid något hundratal eller mer.[1]

Skadeverkan avtar vid högre frekvenser, vid 10 kilohertz har känseltröskeln ökat till den tiodubbla, och strömmar på 1 ampere vid 1 megahertz kan passera utan att man känner något eller får skador. Detta utnyttjas bland annat vid elektrokirurgi där den värme som utvecklas får blodet att koagulera.[1]


Se även

Källor

  1. ^ [a b] Wobschall, D. Circuit Design for Electronic Instrumentation. McGraw-Hill. 1987. Sid. 157f.

Litteratur

Den här artikeln är hämtad från http://sv.wikipedia.org/wiki/Elektricitet

This article is from Wikipedia. All text is available under the terms of the GNU Free Documentation License.