Fråga:
En av mina elever i åk 4 undrar hur man kan veta att en blixt blir upp till 30 000 grader varm? Hur kan man veta att blixten är flera km lång och bara några cm tjock?
Skulle med ett svar från er vilja uppmuntra elevens egna funderingar och nyfikenhet samt inspirera fler till detsamma!
Mvh // Sofie
/Sofie B, Skärhamns skola, Skärhamn 2018-02-12
Svar:
Ja, 30000 grader (kelvin) är en rimlig temperatur. Man bestämmer temperaturen genom att analysera ett spektrum, dvs ta reda på vilka våglängder av ljus som sänds ut, se fråga [20670] om spektroskopi. För en blixt är det inte helt lätt att få fram temperaturen från ett spektrum eftersom det inte är ett temperaturspektrum, se fråga [176].
För att bestämma längd och diameter måste man veta avståndet till blixten. Hur mäts avståndet? (Se fråga [17314].)
Blixtar och åskväder är ganska komplicerade fenomen som inte är fullständigt förstådda. Man har emellertid ganska tillförlitliga modeller av hur åska och blixtar uppstår.
Fråga:
Hej!
Ström alstras i generatorer. Vad händer om man inte förbrukar den strömmen? Vattnets lägesenergi har omvandlats till elektrisk energi och vart tar den vägen? Man kan tänka sig att alla släcker/stänger av allt elektriskt, vad händer med den elenergin? Hur förklarar man energiprincipen?
/Siavash J, Hammarskolan, Surahammar 2018-12-05
Svar:
Det varierande magnetfältet i spolen (se fråga [19708] för beskrivning hur en generator är uppbyggd) inducerar en ström i spolen. Denna ström skapar ett magnetfält som motverkar det konstanta magnetfältet, Lenz lag i fråga [11791]. Mycket ström i spolen (belastning) leder alltså till stort motstånd att rotera ankaret.
Vad händer då om vi minskar eller ökar belastningen? Jo, ankaret kommer att ändra rotationshastighet. Detta vill vi absolut inte för frekvens och spänning måste vara konstant.
Det finns flera metoder att reglera frekvensen t.ex. genom att ändra styrkan hos huvudmagneterna, se länk 1. För ett vindkraftverk kan man reglera frekvensen bland annat genom att rotera rotorbladen, se fråga [19115].
Fråga:
Hej jag har en redovisning om kondensatorer. Jag ska nämligen förklara vad en kondensator är och hur den fungerar. Jag har två frågor hittills jag inte kan hitta svaret på.
1. Jag kom fram till att syftet med kondensatorer är bland annat att de ska stabilisera spänningstoppar vilket är effektivt när man vill ha en stabil spänning. Men varför vill man egentligen göra det? Varför vill man ha det stabiliserat?
2. Metallplattorna i en kondensator är åtskilda med en dielektrisk substans t.ex paraffinerat papper. Men vaför är det paraffinerade pappret bättre än ett vanligt papper icke täckt med paraffin?
/Sessen G, Jensen Gymnasium, Stockholm 2020-03-12
Svar:
En kondensator är en passiv elektronisk komponent som har förmågan att lagra elektrisk laddning och därmed elektrisk energi. Kondensatorn karaktäriseras av sin kapacitans C som mäts i enheten farad. (kondensator)
Ett dielektriskt material är en elektrisk isolator som kan bli polariserad av ett pålagt elektriskt fält. När ett dielektrikum placeras i ett elektriskt fält flödar inte elektriska laddningar genom materialet så som de gör i ledare, däremot skiftas jämviktsläget lite från deras genomsnittliga jämviktsläge vilket ger polarisation. På grund av polarisationen förskjuts positiva laddningar i riktning mot det elektriska fältet och negativa laddningar förskjuts i åt motsatt håll. Detta skapar ett internt elektriskt fält vilket reducerar det resulterande fältet i dielektriket.
1 En konstruktion som är avsedd för likspänning (t.ex. en dator) mår inte bra av att ha en varierande inspänning. Man stabiliserar därför den varierande inspänningen från en transformator/likriktare. Ett annat exempel är en LED lampa som skulle blinka irriterande om spänningen inte stabiliseras. Se CapacitorApplications för flera användningar.
2 Papper har dåliga dielektriska egenskaper, medan paraffin har bra sådana. En kondensator med paraffin kan därför lagra mer laddning, och är därför mer effektiv för en given storlek.
Fråga:
Hej!
Av vilken anledning är strömstyrka en grundstorhet? Mig förefaller det som om laddning vore rimligare, ty den innefattar en grundegenskap, och sedan får strömstyrka bli en vidareutvecklad storhet, laddning per tidsenhet.
/Thomas Ã, Knivsta 2020-05-07
Svar: SI-enheternaingår i det Internationella måttenhetssystemet (SI), en standard för måttenheter att användas vid mätning av storheter. De sju grundenheterna är noggrant definierade utifrån sju naturkonstanter. En stor mängd härledda enheter bygger sedan på dessa. Tidigare fanns även en grupp som kallades tilläggsenheter, men de räknas numera till de härledda enheterna. (Se nedanstående bild och SI-enhet)
Anledningen till den bökiga definitionen för Ampere är historisk - den var lättare att realisera än laddningen (Coulomb). Det var faktiskt så att den ursprungliga definitionen var via Coulomb genom elektrolys.
SI enheterna reviderades emellertid 2019, och då definierades Ampere (A) som Coulomb/sekund, där C definierades från elementarladdningen. Man har emellertid behållit Ampere som grundstorhet.
Se SI_base_unit och 2019_redefinition_of_the_SI_base_units