Svara Nytt ämne
  1. 2011-11-25 18:34
    Svara | #1
      
    Nykomling Medlem: nov 2011
    Linköping
    9 inlägg

    Hur skulle ni förklara "spänning" och "strömstyrka"?

    Jag hittar ingen klockren verbal förklaring på "spänning" eller "strömstyrka".
    Inte heller elektrikern jag frågade igår.

    Ordet är fritt.

    /M
    Redigera/radera meddelande Citera Multi-citera detta inlägg Snabbsvara på inlägget

  2. 2011-11-25 18:41
    Svara | #2
      
    Fullvärdig medlem Medlem: aug 2008
    Norrbotten
    193 inlägg

    Ström=flödet av elektrisk laddning (antalet elektroner som passerar per tidsenhet), Spänning=elektriska potentialskillnaden mellan två punkter.
    Redigera/radera meddelande Citera Multi-citera detta inlägg Snabbsvara på inlägget

  3. 2011-11-25 18:48
    Svara | #3
      
    Alfredos avatar
    Gudfader Medlem: sep 2008
    Västernorrland
    4 546 inlägg
    Gillad 1 010 gånger
    101 bilder
    En VVS analogi:

    Ström=Hur många liter som rinner i röret per tidsenhet.
    Spänning=Vilket tryck som är i röret.
    Redigera/radera meddelande Citera Multi-citera detta inlägg Snabbsvara på inlägget

  4. 2011-11-25 18:58
    Svara | #4
      
    Nykomling Medlem: dec 2010
    Västra Götaland
    21 inlägg

    Riktig "definition" kan man (hoppas jag) hitta i en gymnasielärobok i fysik (fortfarande)...

    En mer "populär förklaring" kan man få om man översätter lite till ett system som många kanske har lättare att ta till sig.

    El, som vi vanligtvis ser den, används för att överföra energi (energin hos vatten som släpps loss från en högt belägen sjö, eller energi från vinden som driver bladen i en vindmölla, eller energi från sönderdelning av Uran i en kärnreaktor.

    Jämför elöverföringen med en annan överföring; vatten i rörledning. (Elen är ungefär som vattenburna elementsystem, ett rör som leder fram el, och ett annat som leder tillbaka. Om något läcker ut däremellan så har man ett fel på sin anläggning.

    Elektrisk spänning motsvaras då av trycket på vattnet i ledningen. Om man har en lång, klen, vattenslang och ändå vill få fram något så måste det vara högt tryck på vattnet i den utamtande änden.

    Ström (det Du kallar strömstyrka) motsvaras av vattenflödet. Ström mäter man på ett "tvärsnitt" av ledningen, i vattenliknelsen skulle en lämplig enhet för strömstyrkan vara liter per sekund, dvs man mäter hur stor mängd vatten som passerar ett tvärsnitt av ledningen på en given tid.

    För att få reda på hur stor effekt mediat transporterar, dvs hur mycket arbete det kan utföra, så måste man ta spänning gånger ström, eller för vatten, tryck gånger flöde. Att skicka in 1 liter per sekund vid 2 bars tryck ger samma effekt som att skicka in 0,5 liter per sekund vid 4 bar - om "objektet" som man skickar in trycksatt vatten till lämnar det ifrån sig "utan tryck" på samma sätt för båda alternativen.

    (Ursäkta att jag använder en väldigt gammal "tryckenhet" - 2 bar är ungefär vad man har som tryck i ett modernt bildäck. Med moderna enheter skulle jag kanske ha skrivit 200 kPa, men förklaringen blir rakt inte tydligare av det...).

    För elen är förhållandet att effekt = spänning x ström (Watt = Volt X Ampere)

    Ger detta någon ledtråd till att förstå "spänning" och "ström" bättre?

    MVH /Göran
    Redigera/radera meddelande Citera Multi-citera detta inlägg Snabbsvara på inlägget

  5. 2011-11-25 18:59
    Svara | #5
      
    Nimajnebs avatar
    Gudfader Medlem: jul 2007
    Blekinge
    12 039 inlägg
    Gillad 1 143 gånger
    59 bilder
    Du kan även jämföra med en vattenstråle.
    Ju högre tryck, eg höjden till ditt vattentorn är som spänning.
    Mängden vatten som sprutar är som strömstyrka.
    .......or oatävööööööööö
    Redigera/radera meddelande Citera Multi-citera detta inlägg Snabbsvara på inlägget

  6. 2011-11-25 19:50
    Svara | #6
      
    mycke_nus avatar
    Gudfader Medlem: feb 2008
    Gotland, Sudret
    12 240 inlägg
    Gillad 1 693 gånger
    543 bilder
    Ovanstående är alla bra analogier till likström, dvs det som kommer från exvis ett batteri.

    I vägguttagen har vi växelström, där ändrar flödet riktning 100 gånger per sekund. (50 cykler - eller perioder - per sekund)

    Sedan finns det trefas växelström, där har man tre ledningar där flödet ändrar riktning med en viss inbördes fördröjning (1/3 period).
    Hempulare. Renoverar Gotlandsgård på heltid.
    Redigera/radera meddelande Citera Multi-citera detta inlägg Snabbsvara på inlägget

  7. 2011-11-25 20:12
    Svara | #7
      
    Nykomling Medlem: dec 2010
    Västra Götaland
    21 inlägg

    Men om frågan egentligen handlar om att förstå varför en stöddigare spis behöver tjockare ledning så duger det gott att tänka "vattenslang" även för växelström. /Göran
    Redigera/radera meddelande Citera Multi-citera detta inlägg Snabbsvara på inlägget

  8. 2011-11-25 22:21
    Svara | #8
      
    Fullvärdig medlem Medlem: aug 2010
    Västra götaland
    372 inlägg
    Gillad 15 gånger
    54 bilder
    Och ska man vara riktigt noga stämmer ändå egentligen inget av det här... gymnasiefysik i all ära, men när man går över på hur det "egentligen" fungerar måste man in qft... Alltså - ingen förklaring är rätt.

    Faktum är att "vattenslangs"-argumentet är bättre än många tror. Tills man kommer ner på vissa halvledare kan man i princip ersätta alla komponenter med olika grejer (ex. induktans blir någon slags ballong som sitter i anslutning till slangen, etc.)
    Redigera/radera meddelande Citera Multi-citera detta inlägg Snabbsvara på inlägget

  9. 2011-11-25 23:28
    Svara | #9
      
    JOW
    Forumgud Medlem: sep 2008
    Uppsala
    2 548 inlägg
    Gillad 94 gånger
    57 bilder
    Mycke_nu: det beror ju på hur länge du tittar på tvärsnittet...
    Redigera/radera meddelande Citera Multi-citera detta inlägg Snabbsvara på inlägget

  10. 2011-11-26 02:40
      
    Fullvärdig medlem Medlem: dec 2008
    Sörmland
    382 inlägg
    Gillad 16 gånger
    4 bilder
    Soltorp40 skrev Visa original
    Men om frågan egentligen handlar om att förstå varför en stöddigare spis behöver tjockare ledning så duger det gott att tänka "vattenslang" även för växelström. /Göran
    Även om dina vattenexempel förutsätter sk laminär strömning av vattnet!
    Redigera/radera meddelande Citera Multi-citera detta inlägg Snabbsvara på inlägget

  11. 2011-11-26 07:06
      
    Mikael_Ls avatar
    Gudfader Inloggad Medlem: aug 2006
    Uppland
    22 197 inlägg
    Gillad 2 150 gånger
    1119 bilder
    R Göran skrev Visa original
    Även om dina vattenexempel förutsätter sk laminär strömning av vattnet!
    Ska vi gå på den nivån så kan vi också ta upp skin-effekten i en elektrisk ledare. (Som förvisso inte gör sig speciellt märkbar vid 50Hz, men dock vid högre frekvenser)


    Jag har inte så mycket att tillägga i övrigt.
    Vattenexempel tycker jag är det bästa generellt.

    Men vill man verkligen förklara/lära ut så måste man ju även gå på reaktionerna, det är ju ett samspel mellan "lärare och elev" iom att man får kolla ifall polletten trillar ner eller ej.

    Men att säga att spänningen är lika med trycket i ledningen (vattentornets höjd) strömmen hur mycket vatten som rinner genom och att arean på rören = arean på ledningen funkar ju bra.

    Säg sen att man har några meter tunnare trädgårdsslang som minskar flödet och så funderar man lite på vad trycket är i olika delar av rören och slangen så börjar man instinktivt få lite koll på resistans också och är mogen för ohms lag.

    En vattenkran = potentiometer, justerbart motstånd.
    Den som vet mest, gissar minst !
    Redigera/radera meddelande Citera Multi-citera detta inlägg Snabbsvara på inlägget

  12. 2011-11-26 07:12
      
    Nimajnebs avatar
    Gudfader Medlem: jul 2007
    Blekinge
    12 039 inlägg
    Gillad 1 143 gånger
    59 bilder
    Sedan efter ohms lag så kan man tassa vidare mot effekt och sena energi.

    Här kan eleven få fundera på skillnaden mellan en högtryckstvätt och en tsunami.
    .......or oatävööööööööö
    Redigera/radera meddelande Citera Multi-citera detta inlägg Snabbsvara på inlägget

  13. 2011-11-26 07:14
      
    Mikael_Ls avatar
    Gudfader Inloggad Medlem: aug 2006
    Uppland
    22 197 inlägg
    Gillad 2 150 gånger
    1119 bilder
    Men ni som känner att ni har lite nöjaktig koll då, och har full förståelse för analogierna till vattentorn och rör, hur skulle ni tänka er och förklara just spänningen = viljan att skicka iväg en elektron.

    Jag kan säkert förklara för min 5-åring med hygglig framgång att när jag fyllt vattentornet med vatten så består vattnet av små små saker som heter molekyler och dom vill komma ner till marken, därför rinner vattnet när jag öppnar kranen.

    Att det blir högre tryck om jag har högre vattentorn är nog aningens mer abstrakt, ty jag tror inte min 5-åring har börjat tänka på tryck än, men ett något äldre barn kan nog lätt förstå detta.

    Men slutligen då - analogin, vad är det som gör att elektronerna "vill mer", får högre spänning, ökar sin benägenhet att rusa genom ledningen?
    Vad är elektricitetens motsvarighet till ett högre vattentorn?

    Svara inte spänning-Volt nu, för det var ju det som skulle förklaras.
    Den som vet mest, gissar minst !
    Redigera/radera meddelande Citera Multi-citera detta inlägg Snabbsvara på inlägget

  14. 2011-11-26 07:25
      
    mycke_nus avatar
    Gudfader Medlem: feb 2008
    Gotland, Sudret
    12 240 inlägg
    Gillad 1 693 gånger
    543 bilder
    JOW skrev Visa original
    Mycke_nu: det beror ju på hur länge du tittar på tvärsnittet...
    Man kan bara titta vid nollgenomgångarna, annars blir man dyngsur.

    Mikael_L skrev Visa original
    Men ni som känner att ni har lite nöjaktig koll då, och har full förståelse för analogierna till vattentorn och rör, hur skulle ni tänka er och förklara just spänningen = viljan att skicka iväg en elektron.

    ...

    Men slutligen då - analogin, vad är det som gör att elektronerna "vill mer", får högre spänning, ökar sin benägenhet att rusa genom ledningen?
    Vad är elektricitetens motsvarighet till ett högre vattentorn?

    Svara inte spänning-Volt nu, för det var ju det som skulle förklaras.
    Fler elektroner på samma ställe helt enkelt.

    Samma sak som att trycka in mer vatten i en redan full tank, dvs trycket ökar. (Analogin funkar ändå bättre om man tänker gas, istf vatten.)

    För kondensatorer gäller ju U=Q/C, dvs ju mer laddning (vatten eller gas) desto högre spänning (tryck)
    Hempulare. Renoverar Gotlandsgård på heltid.
    Redigera/radera meddelande Citera Multi-citera detta inlägg Snabbsvara på inlägget

  15. 2011-11-26 07:30
      
    Nimajnebs avatar
    Gudfader Medlem: jul 2007
    Blekinge
    12 039 inlägg
    Gillad 1 143 gånger
    59 bilder
    Min erfarenhet av vattenmolekyler och elektroner är att båda har höjdskräck och ju högre dom kommer desto mer hysteriska blir dom.
    .......or oatävööööööööö
    Redigera/radera meddelande Citera Multi-citera detta inlägg Snabbsvara på inlägget