Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

14 frågor/svar hittade

Elektricitet-Magnetism [20640]

Fråga:
Hur ska man förklara för elever att alla lampor lyser lika starkt om lamporna är seriekopplade? Många tror att lampan närmast batteriet lyser starkast.
/Charles J, Stockholm

Svar:
Detta gäller bara om lamporna är identiska, dvs har samma resistans R. Den utvecklade effekten, som bestämmer temperaturen hos glödtråden och därmed dess ljusstyrka, är P=R*I2 där I är strömmen. Strömmen måste vara lika i hela seriekretsen eftersom olika ström skulle skapa ett överskott/underskott av laddning, Kirchhoffs lag fråga 15837 . Dessa skulle mycket snabbt utjämnas av den elektriska kraften, så resultatet är en konstant ström i hela seriekretsen.

Se även fråga 18851 .
/Peter E

Nyckelord: serie- och parallellkoppling [14];

*

Elektricitet-Magnetism [20528]

Fråga:
Hej hej, jag undrar varför det är så att det blir mer spänning om man seriekopplar batterier. Jag vet att det är för att de hjälper varandra och så, men varför jämnar de bara inte ut varandra. För ett batteri består ju av en plusladdad pol och en minusladdad pol. Den minusladdade polen har en överskott med elektroner som vill till den elektronfattiga sidan. Då när elektroner "åker" från den ena minuspolen till den andra så borde det ju vara så att den ena töms av elektroner så den jämnas ut med plussidan och det andra batteriet får mer elektroner till plussidan så den jämnas ut med minussidan, och då borde ju det ändå bara har "åkt" ett batteris kapacitet genom kretsen. Jag vet att det inte är så och om batteriet hade kunnat leda strömmen själv så hade ju elektronerna åkt genom den ledningen istället för kretsen och då hade den ju kortslutits av sig självt, så det går inte väl? Jag är i alla fall väldigt förvirrad över detta och det är förmodligen bara jag som tänker så här, men jag förstår inte hur det går ihop när det är flera batterier. Ett batteri funkar bra, 2+ inte bra. Skulle jag kunna få hjälp?
/Mary L, Norrhamman, Skellefteå

Svar:
Hej Mary! När det gäller elektronikkretsar är det enklast att betrakta de olika komponenterna som svarta lådor. Bry dig inte om hur komponenterna är uppbyggda, det räcker att veta vilka egenskaper de har sett utifrån. En battericell har egenskapen att spänningen mellan de två polerna + och - är t.ex. 1.5V (se figuren). Om du ansluter ytterligare en cell med - polen till + polen, så kommer den andra cellens - pol ligga på potentialen (spänningen i förhållande till jord) +1.5V eftersom polerna är förbundna med en ledare med mycket låg resistans. + polen på den andra cellen kommer då att ligga på 1.5+1.5=3V.

Länk 1 är en lätt förvirrad diskussion om seriekoppling av battericeller. Länken batteri innehåller lite om hur battericeller fungerar.


Nyckelord: serie- och parallellkoppling [14]; batteri [23];

1 https://www.physicsforums.com/threads/why-does-voltage-increase-when-batteries-are-connected-in-series.594520/

*

[19878]

Fråga:
Hej, jag har fastnat på en fråga i Elläran till min kyl tekniker utbildning. Frågan Lyder: En glödlampa på 60W, 220V, kopplas i serie med en resistor till 250V. Lampan utveklar 60W. Vilken effekt utveklas i resistorn?

Snälla Hjälp!
/Jonas P, YH Kyltekniker, Helsingborg

Svar:
Eftersom glödlampans resistans varierar med strömmen (se fråga 18851 ) måste man resonera lite för att hitta en lösning. Frågan är därför ganska artificiell. Det som räddar lösningen är att glödlampan kopplad med resistorn ger 60 W (hur man nu har mätt det!). Detta betyder att spänningen över lampan är 220 V (märkspänningen) och därmed över resistorn 250-220 = 30 V.

Strömmen genom lampan (och därmed genom den seriekopplade resistorn) är

I = 60/220

Effekten i resistorn är då P = U*I = 30*60/220 = 8.18 W

Resistansen hos motståndet blir

R = U2/P = 302/8.18 = 110 W
/Peter E

Nyckelord: serie- och parallellkoppling [14];

*

Elektricitet-Magnetism [19724]

Fråga:
Hej! Jag hittade nyss denna hemsida och tycker den verkar bra. vi jobbar om elektricitet i skolan och vi har kopplat en krets för att få en lampa att lysa, men min fråga är hur man skulle kunna "få mer eller mindre resistans" i kretsen. Tack!!!
/Jennifer z, kristianstad

Svar:
Mer resistans får du genom att sätta in ett motstånd i serie med lampan. Mindre total resistans i kretsen får du om du kopplar ett motstånd parallellt med lämpan. Men detta ändrar inte hur lampan lyser. Det är ju så man gör när man ansluter flera lampor till en strömkälla. Vill du ändra hur en lampa lyser vid konstant spänning får du byta lampa. Utvecklad effekt (lysförmåga) är

P = U2/R

där U är spänningen och R resistansen.

Se även fråga 13729 och 18851 .
/Peter E

Nyckelord: serie- och parallellkoppling [14];

*

Elektricitet-Magnetism [19608]

Fråga:
Hej!

Jag håller på att studera Fysik på distans och det är därför lite knivigt att förstå ibland utan någon lärare.

Just nu läser jag om elektricitet och här är en uppgift jag undrar över:

Det är ett kretsschema med motstånd 15 och 25 ohm, samt en spänning på 4,5 volt. Och frågan lyder: Hur stor är strömmen genom 25 Ohm motståndet?

Jag förstår att man ska använda sig av Ohms lag, men är det så enkelt att man endast ska dela 4,5 med 25?

Med vänlig hälsning Rebecka
/Rebecka Ö, Distans, Broaryd

Svar:
Hej Rebecka!

Man måste även veta hur motstånden är kopplade. Om de är seriekopplade (till vänster i nedanstående figur) blir totala motståndet 15+25=40 Ohm. Då blir strömmen

4.5/40 = 0.11 A

Om motstånden är parallellkopplade ligger hela spänningen 4.5 V över motstånden, och strömmarna genom motstånden blir

4.5/25 = 0.18

4.5/15 = 0.3

Totala strömmen genom båda motstånden blir alltså 0.18+0.3=0.48 A.

Vi kontrollerar detta genom att räkna ut resulterande motståndet för de två parallellkopplade motstånden:

1/R = 1/15 + 1/25 = 0.107, dvs R = 9.38

Totala strömmen blir då 4.5/9.38=0.48 A, vilket stämmer med ovanstående värde.



/Peter E

Nyckelord: serie- och parallellkoppling [14];

*

Elektricitet-Magnetism [19496]

Fråga:
Mina elever gjorde en koppling med två parallellkopplade lampor i serie med en lampa. Det som jag inte kunde förklara var att när de skruvade ur en av de parallellkopplade lamporna så försvagades den seriekopplade lampan.
/Hanna R, Söndrumsskolan, Halmstad

Svar:
Det beror på att totala resistansen i kretsen ökar när du tar bort en parallellkopplad lampa. Strömmen blir då mindre, och lampan lyser mindre.

Om alla lampor har resistansen r och resulterande resistansen för två parallellkopplade lampor är r1 får vi

1/r1 = 1/r + 1/r = 2/r

dvs r1 = r/2

Kretsens totala resistans blir då:

r/2 + r = 3r/2

Med en av de parallellkopplade lamporna bortkopplad blir kretsens totala resistans:

r + r = 2r

alltså större, så strömmen blir mindre (Ohms lag I = U/R).

Se även fråga 13729 .
/Peter E

Nyckelord: serie- och parallellkoppling [14];

*

Elektricitet-Magnetism [19463]

Fråga:
Om du har två seriekopplade batterier, hur kommer det sig att strömmen kan gå mellan batterierna? Alltså från det ena batteriets minuspol till det andra batteriets pluspol?
/Gustav E, Hagbyskolan, Linköping

Svar:
Pluspolen på det ena batteriet (b) är kopplad med en ledare till minuspolen på det andra (a), se nedanstående figur. Strömmen i kretsen måste vara densamma i varje punkt. Om den inte är det kommer laddning att ansamlas och laddningsbärarna påverka varandra så att ansamlingen av laddningsbärare försvinner.

      a   b

I I ----I I---I I---- | I I | | | --->--X---------- i

Jag uppfattar ditt problem så att du inte kan se varför det flyter ström från b till a. Eftersom dessa punkter är förbundna med en ledare kan man tycka att de har samma potential, så finns det inget som driver strömmen. I själva verket är resistansen inte exakt noll, så när det flyter ström i kretsen bildas en liten potentialskillnad mellan a och b.

Om spänningen över ett batteri är V så kommer spänningen över lasten X (t.ex. en glödlampa) att vara 2V.

Se även fråga 18590 .
/Peter E

Nyckelord: batteri [23]; serie- och parallellkoppling [14];

*

Elektricitet-Magnetism [19357]

Fråga:
I en seriekoppling delas spänningen upp per motstånd. Min lärobok förklarar detta i stil med att spänningen varierar eftersom olika stora motstånd kräver olika mängd arbete. Det förstår jag.

Men i en parallellkoppling är spänningen densamma. Oavsett om det sitter olika stora motstånd i parallellkopplingen. Varför är det så?

Sen fattar jag inte heller varför motståndet blir mindre om de parallellkopplas. (jag förstår ju hur det bli på detta viset rent mattematiskt via U=RI men vad som händer rent fysiskt skulle jag gärna vilja veta)

Jag har verkligen försökt hitta ett svar i boken (ergo fysik) men det finns inga.
/Jonny a, Bäckäng, Borås

Svar:
Föreställ dig strömmen som trafik på motorvägen. Motstånden är sträckor där trafiken går i en fil. Det är klart att två sådana sträckor i följd (seriekoppling) orsakar mer fördröjning än en enfils-sträcka.

Parallellkoppling motsvarar en enfilig väg som över en sträcka blir tvåfilig. Motståndet blir mindre med två parallella filer.

Ledningarna till motstånden har ingen resistans (oändligt många filer vilket ger noll fördröjning av trafiken). Ändarna på motstånden har då samma potential, dvs spänningen över motstånden är densamma, se nedanstående figur.

Se även fråga 13729 .



/Peter E

Nyckelord: serie- och parallellkoppling [14];

*

Elektricitet-Magnetism [18851]

Fråga:
Seriekoppling av glödlampor
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Vi labbade med eleverna seriekoppling och parallellkoppling av lampor.

Enligt teorin skall strömstyrkan för seriekoppling minska till hälften om man byter från en lampa till två lampor, bli en tredjedel om man har tre lampor och så vidare..men i praktiken blir inte resultatet det! Strömtyrkan minskade nog men mindre än det teoretiska. Tänker man sig att sladdarnas resistans påverkar oxå så borde ju strömstyrkan minska mer än det teoretiska.
/Svante K, Finland

Svar:
Svante! Din teori gäller bara om resistansen hos lamporna är konstant, dvs samma när de är tända som när de är släckta. Ledningarna bör normalt ha så litet motstånd att de inte påverkar spänningen.

Om du mäter resistansen för en släckt lampa med en ohmmeter så finner du att resistansen är c:a 40 ohm. För en 40 W lampa ansluten till 230 V blir resistansen

R = U2/P = 2302/40 = 1300 ohm.

Anledningen är helt enkelt att resistansen hos glödtråden ökar med temperaturen. Ju varmare glödtråd desto högre resistans. När man tänder lampan får man under en mycket kort stund mycket hög ström. Effekten i en kall glödtråd blir

P = U2/R = 2302/40 = 1300 W

På en bråkdel av en sekund stiger temperaturen och motståndet tills ett jämviktsläge med effekten 40 W inställer sig.

Strömmen blir enligt Ohms lag

I = U/R = 230/1300 = 0.18 A.

Vad händer om man seriekopplar två lampor? Om resistansen vore densamma skulle vi få strömmen

I = U/(2R)

Men eftersom strömmen är mindre blir även uppvämningen mindre. Du får då en lägre resistans än 2R, så strömmen blir mer än hälften av värdet med en lampa. Detta är precis vad du observerade.

Lägg märke till att lampor uppför sig helt annorlunda än resistorer! Resistorer har konstant resistans eftersom man normalt inte låter strömmen bli så hög att de värms upp till höga temperaturer.
/Peter E

Nyckelord: glödlampa [18]; *vardagsfysik [60]; serie- och parallellkoppling [14]; resistans [11];

*

Elektricitet-Magnetism [18785]

Fråga:
Jag har kopplat två batterier i en parallellkoppling med en lampa. När jag har kopplat det såhär så lyser lampan svagt kan jag få en bra förklaring till varför lampan lyser svagt på detta sättet ? Tack på förhand! Skulle vara toppen om du kunde svara så fort som möjligt :)
/Sara A, Finestracentrum, Backa

Svar:
Du säger inte vad för batterier du använder och vilken spänning lampan behöver.

Om du parallellkopplar batterier så påverkas inte spänningen. Det är alltså troligt att lampan lyser svagt eftersom den egentligen kräver högre spänning. Om du i stället seriekopplar batterierna kommer spänningen att bli dubbelt så hög, och lampan kommer att lysa bättre.

Eftersom lampors resistans ändras med temperaturen är sambandet mellan ström och spänning lite krångligt. Om man har vanliga motstånd (konstant resistans R) gäller för batterier med spänningen U:

Parallellkopplade batterier: spänning U, ström U/R.
Seriekopplade batterier: spänning 2U, ström 2U/R, dvs dubbla strömmen.
/Peter E

Nyckelord: serie- och parallellkoppling [14];

*

Elektricitet-Magnetism [15837]

Fråga:
Jag har lärt mig att P=U*I och att U=R*I men hur kan man med dessa formler få fram

1/R=1/R1 + 1/R2 + 1/R3 ?

Förklara gärna , min lärare kan inte ..
/Lisa S

Svar:
Det första sambandet ger inget, men du kan härleda uttrycket från Ohms lag (U=R*I) och Kirchhoffs lag (summan av inkommande strömmar i varje punkt är lika med summan av utgående strömmar*). Vi har två parallellkopplade motstånd 1 och 2. Totala strömmen genom kretsen är då enligt Kirchhoffs strömlag

I = I1 + I2 = U/R1 + U/R2 = U(1/R1 + 1/R2) = U/R

Alltså ges den resulterande resistansen av

1/R = 1/R1 + 1/R2

För seriekopplade motstånd får man eftersom strömmen genom båda är lika:

U = I*R1 + I*R2 = I(R1+R2) och

R = U/I = R1 + R2

____________________________________________________________
* Laddningen i varje punkt måste bevaras, dvs vad som går in måste komma ut.

Se vidare Ohm's_law och Kirchhoff's_circuit_laws .

Nedan visas strömmen som funktion av spänningen med konstant resistans, hög resistans till vänster och låg till höger.



/Peter E

Nyckelord: resistans [11]; serie- och parallellkoppling [14];

*

Elektricitet-Magnetism [13909]

Fråga:
Hej, min klasskompis fick snabbt svar på sin fråga så jag provar att ställa en jag med. Vi jobbar med elektricitet nu och jag undrar varför det är viktigt att välja rätt sorts glödlampor i en elljusstake. Kan man ta t ex vilken som av en 14 V, 3W eller en 25 V, 3W? vad är det som avgör vilken jag ska välja? Tack så jättemycket för en supersida!!
/Anna L, Vikingaskolan, Lund

Svar:
Hej Anna! Alla bra frågor får svar !

I elljusstakar och julgransbelysning är lamporna kopplade i serie, se fråga 13729 . Lamporna delar då upp spänningen mellan sig. Om nätspänningen är 220V och vi har t.ex. 16 lampor i en julgransslinga så får varje lampa spänningen 220/16 = 14V.

Om vi i stället har en elljusstake med t.ex. 5 seriekopplade lampor så blir spänningen över varje lampa 220/5 = 44V.

Man behöver alltså helt olika lampor. Märkspänningen för den korrekta lampan räknar du ut som 220/(antalet lampor). Men denna information räcker inte om du redan har lampor. Då måste även effekten (watt-talet) matchas, annars lyser lampan inte som den skall och går eventuellt sönder.

Låt oss anta vi vill att lamporna skall vara på 3W.

Effekten P ges av

P = U*I

Vi kan då räkna ut strömmen I i julgransslingan som

I = P/U = 3W/14V = 0.21A (ampere)

För ljusstaken får vi

I = P/U = 3W/44V = 0.07A

Du ser alltså att lamporna har mycket olika ström eftersom resistansen är olika.

Sätter du lampan från julgransbelysningen i ljusstaken kommer den att lysa dåligt. Om du i stället sätter in lampan från ljusstaken i julgransbelysningen så kommer den att lysa med så hög effekt att den går sönder.

Det är alltså lite krångligt. Det enklaste du kan gära när du köper en reservlampa är att matcha både spänningen (V) och effekten (W). Sen måste förstås gängorna passa också!

Kommentar: Vi har i ovanstående resonemang bortsett från att vi har växelström, men detta ändrar inte slutsatsen.
/Peter E

Se även fråga 4018

Nyckelord: glödlampa [18]; serie- och parallellkoppling [14];

*

Elektricitet-Magnetism [13729]

Fråga:
Jag har två glödlampor, ett batteri och sladdar. jag ska rita ett kopplingsschema som visar, hur man ska koppla för att få båda lamporna att lysa svagt och ett som visar så att båda lyser starkt. hur gör jag? visa mig!
/viktor e, rudenschöldskolan, lidköping

Svar:
Figuren nedan visar hur man kopplar två motstånd i serie och parallellt. Motstånden är de fyrkantiga komponenterna. Om motstånden har resistanserna R1 och R2 ges det resulterande motståndet R av:

Seriekoppling: Rs = R1 + R2

Parallellkoppling: 1/Rp = 1/R1 + 1/R2

Vid seriekoppling flyter samma ström genom motstånden. Man får då (Ohms lag U=R*I) ett spänningsfall över motstånden och ledningen mellan motstånden har en potential som är skild både från batteriets pluspol och dess minuspol.

Vid parallellkoppling delar strömmen upp sig mellan de olika vägarna, och det kan flyta olika mycket ström genom motstånden: motståndet med lägst resistans får högst ström. Om strömmen genom batteriet är i och strömmen genom R1 och R2 är i1 resp. i2 gäller enligt Kirchhoffs 1:a lag att

i = i1 + i2

Om inte detta villkor är uppfyllt, skulle vi få en ansamling av laddning i en ledning. Detta är omöjligt eftersom ledningen inte har någon resistans.

I ditt fall är motstånden glödlampor. I fallet parallellkoppling får båda lamporna full batterispänning och lyser starkt. I fallet seriekoppling delar lamporna på batterispänningen och lyser svagt.



/Peter E

Se även fråga 13307

Nyckelord: serie- och parallellkoppling [14]; resistans [11];

1 http://faktabanken.nu/motkopp.htm

*

Elektricitet-Magnetism [4018]

Fråga:
Hemma hos familjen Svensson kläs julgranen då man upptäcker att det saknas en lampa till de 16 elektriska ljusen i julgranen. Julstämningen är hotad. Den trettonårige sonen föreslår snabbt att de skall ta en av lamporna från den sjuarmade elektriska ljusstaken - hellre gran än ljusstake. "lugna dig nu lillebror", säger hans äldre syster just studerat ellära i fysiken på NV- programmet. "Jag skall först tänka efter vad som händer om vi gör så. Jag börjar med att se efter vad det står stämplat på lamporna. på julgranslamporna står det 14 V, 3W och på lamporna till ljusstaken står det 34 V, 0,1 A. Nu skall vi jämföra ström, effekt och resistans i de olika lamptyperna då de lyser", säger hon och sätter sig ned med papper och penna .

a Bestäm storheter (ström, effekt och resistans) för de båda lamptyperna. Nu byter jag lampor skrek lillebror otåligt. Det kan väl inte hända något farligt när det är 16 ljus i granen och bara 7 i ljusstaken. "Nej det är nog bäst att du låter bli det" säger storasyster "för om du gör det tror jag att ljusstakens lampa går sönder och då har vi varken gran eller ljusstake".

b Har storasyster rätt? Förklara med hjälp av beräkningar hur hon kunde dra den slutsats hon gjorde eller visa att hon har fel.
/ebtisam h, malmö

Svar:
Storasyster har rätt, lampan kommer lysa med starkt sken en kort stund, och sedan gå sönder. Eftersom det är en trevlig räkneövning som kan lösas på flera olika sätt, överlämnar vi uppgiften till den som läser det här.
/KS

Se även fråga 13909

Nyckelord: serie- och parallellkoppling [14];

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7203 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-11-19 11:33:22.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.