VG1 elektro og datateknologi
Fra symboler til Kirchhoffs spenningslov – steg for steg
I denne innføringen starter du med symbolene, ser på en enkel lukket krets og følger hvordan spenningen fordeler seg når vi setter inn flere motstander i serie.
Passer for deg som vil forstå hovedideen før du går videre til seriekobling, oppgaver og simulering.
Læringssti
Start med symbolene, følg strømveien og kontroller alltid at spenningsfallene til sammen blir lik spenningen fra kilden.
En celle har én lang og én kort strek. Flere celler sammen blir et batteri. Den lange streken viser plussiden. Cellen eller batteriet er en spenningskilde: Noe som gir spenning til kretsen, for eksempel et batteri eller en strømforsyning..
Husk
Her ser du en enkel strømkrets: En sammenhengende vei for strømmen fra spenningskilden, gjennom komponentene og tilbake igjen. med spenningskilde, ledninger og én motstand: En komponent i en krets. Komponenten har en resistans som bremser strømmen.. Når kretsen er lukket, kan strøm: Elektriske ladninger som beveger seg i en lukket krets. Strøm måles i ampere, A. gå rundt hele veien.
Husk
Nå setter vi navn på delene i kretsen. Et koblingsskjema viser hvordan komponentene henger sammen elektrisk. Det viser ikke alltid hvordan ledningene ligger fysisk i virkeligheten.
Husk
Dette er symbolet for en motstand: En komponent i en krets. Komponenten har en resistans som bremser strømmen.. Motstanden bremser strømmen i kretsen. Størrelsen som forteller hvor mye den bremser, kalles resistans: Størrelsen som sier hvor mye noe bremser strømmen. Resistans måles i ohm, Ω..
Når strøm går gjennom en motstand, ligger det en spenning over motstanden. Det kaller vi spenningsfall.
Kort forklart
Motstand = komponent som gjør det vanskeligere for strømmen å gå.
Husk
spenning: Det som driver strømmen rundt i en krets. Spenning måles i volt, V. fra batteriet kan sammenlignes med et elektrisk trykk. Når strømmen går gjennom en motstand, ligger det en spenning over motstanden. Denne spenningen over komponenten kaller vi spenningsfall.
Batteriet lager det elektriske trykket. Motstanden bremser strømmen. Over motstanden “faller” spenningen.
Vannanalogien er en forenkling, ikke en full modell av elektrisitet. Den hjelper oss å se at spenning kan fordeles over komponentene i kretsen.
Viktig presisering
Spenningsfall betyr ikke at noe er feil. Det betyr bare at en del av spenningen fra spenningskilden ligger over en komponent i kretsen.
Husk
Når det bare er én motstand i kretsen, faller hele spenningen over denne motstanden. Har spenningskilden 12 V, blir spenningsfallet over motstanden 12 V.
Eksempel
Husk
Når vi setter inn to motstander etter hverandre, får strømmen fortsatt bare én vei å gå. Dette kalles seriekobling: Komponenter koblet etter hverandre, slik at strømmen bare har én vei å gå..
Husk
Når to like motstander kobles i serie, deler de spenningen likt. Det gjelder uansett om motstandene er små eller store, så lenge de er like store.
Eksempel
Husk
Når tre like motstander kobles i serie, deles spenningen i tre like deler.
Eksempel
Husk
Dersom alle tre motstandene er 300 Ω, blir spenningsfallet fortsatt likt fordelt. Det viktigste er at motstandene er like store.
Husk
Når motstandene er ulike, blir spenningsfallene ulike. Den største motstanden får størst spenningsfall. Den minste motstanden får minst spenningsfall.
Eksempel
Husk
Kirchhoffs spenningslov sier at spenningen fra spenningskilden fordeles over komponentene i kretsen. Når vi går én runde rundt en lukket krets, blir summen av spenningsfallene lik spenningen fra spenningskilden.
Husk
Formel
U = U1 + U2 + U3
Spenningen fra kilden = summen av spenningsfallene.
Fordypning
Disse feltene er korte forklaringer du kan bruke etter at hovedstegene sitter.
Spenningsfall er spenningen over én komponent. Det er den delen av kildespenningen som ligger over for eksempel en motstand eller lampe.
I en seriekobling har strømmen bare én vei å gå. Derfor går den samme strømmen gjennom alle komponentene i kretsen.
Like motstander bremser strømmen like mye. Når de står i serie og strømmen er lik gjennom dem, får de også likt spenningsfall.
Vi kan bruke Ohms lov når vi kjenner strøm og resistans: U = R · I. Da regner vi ut spenningsfallet over én komponent.
Neste steg
Velg én rolig vei videre: les mer, tren på oppgaver eller prøv simulering.