På denne siden

Gå til seksjon

Læringsmål

Dette skal du kunne

  • forklare hva en spenningskilde er
  • forklare forskjellen på elektromotorisk spenning og klemmespenning
  • forklare hva indre resistans er
  • regne ut indre spenningsfall
  • regne ut klemmespenning
  • regne ut kortslutningsstrøm
  • forklare hva som skjer ved serie- og parallellkobling av batterier
  • bruke batterikapasitet i Ah i enkle beregninger

Spenningskilden

Bilbatteriets oppbygning

gir spenning mellom to klemmer. Et batteri er et eksempel. Plussklemmen har høyere elektrisk potensial enn minusklemmen. Denne forskjellen kaller vi spenning.

Bilbatteriets oppbygning · 31 sekunder · med fortellerstemme

Undertekstene lastes når videoen starter.

Åpne MP4: Bilbatteriets oppbygning

Et 12 V blystartbatteri har seks celler koblet etter hverandre i serie. Hver celle har plater og elektrolytt, væsken som gjør at ladning kan flyttes inne i cellen. Finn pluss- og minuspolen i snittet. Ikke åpne et virkelig batteri.

Faglig innhold, produksjon og redigering: Eltask.no

Fra celle til batteri

En er én del som lager spenning. Et batteri består av én eller flere celler. Et oppladbart batteri kalles også en akkumulator. Her regner vi med 2 V per celle: 6 · 2 V = 12 V nominelt.

er spenningen batteriet er merket med. Et batteri merket 12 V må derfor ikke alltid måle 12 V. Et fulladet blybatteri med seks celler kan måle omtrent 12,6 V uten last (). Verdiene gjelder dette eksemplet.

Primærbatterier og sekundærbatterier

Primærbatterier er ikke laget for opplading.

Sekundærbatterier er laget for å kunne lades opp igjen.

At et batteri er oppladbart betyr ikke at enhver lader passer. Følg dokumentasjonen for batteriet og laderen.

Kontrolloppgave: fra celle til batteri

Seks celler har hver 2 V nominell spenning. Finn batteriets nominelle spenning før du åpner løsningen.

Vis løsningsforslag

Gitt: 6 celler i serie, 2 V per celle.

Finn: nominell batterispenning.

Regning: 6 · 2 V = 12 V.

Svar: 12 V nominelt. Dette sier ikke at hvilespenningen alltid er 12,0 V.

Fagstoff

Fra ideell spenning til belastet batteri

En enkel modell av batteriet

Når et batteri leverer strøm, synker spenningen mellom klemmene. Vi forklarer dette med en enkel regnemodell: en , som holder samme spenning uansett strøm, og en , som gir spenningsfall inne i modellen. Symbolene er Eems og Ri.

En ideell kilde har ingen indre resistans. Når vi beskriver et virkelig batteri, setter vi Ri i serie med den ideelle kilden. Dette er en regnemodell, ikke en tegning av delene inne i batteriet.

Her leverer batteriet strøm til en last som vi regner som en motstand. Vi holder Eems og Ri faste i hvert regnestykke. Vi ser bort fra spenningsfall i ledningene.

Elektromotorisk spenning, Eems

er spenningen kilden gir uten indre spenningsfall i modellen. Symbolet er Eems, og enheten er volt, V.

betyr at batteriet ikke leverer strøm. Da er klemmespenningen lik Eems i modellen. Dette er spenning, målt i V. Energi måles blant annet i Wh.

Indre resistans, Ri

Indre resistans beskriver hvordan batteriet selv bremser strømmen. Symbolet er Ri, og enheten er ohm, Ω.

Ri er en del av regnemodellen. Det er ingen løs motstand montert inne i batteriet. Når Ri er fast, gir større strøm et større indre spenningsfall ved utlading.

Klemmespenning, Uk

er spenningen vi måler mellom batteriets pluss- og minusklemme. Symbolet er Uk, og enheten er volt, V. Når batteriet leverer strøm, blir Uk lavere enn Eems. Forskjellen er det indre spenningsfallet.

Strøm, I

Strømmen har symbolet I og måles i ampere, A. I en lukket seriekrets går samme strøm gjennom lasten og den indre resistansen.

Indre spenningsfall, Ui

er den delen av kildespenningen som ligger over Ri i modellen. Symbolet er Ui, og enheten er volt, V. Vi regner det ut med Ui = I · Ri.

Lastresistans, RL

En er det batteriet leverer strøm til. I disse regnestykkene behandler vi lasten som en motstand. Lastresistansen har symbolet RL og måles i ohm, Ω.

RL gjelder lasten. Resistansen i ledningene regnes for seg når den er oppgitt.

Kortslutningsstrøm

Ved en får strømmen en vei med svært liten ytre resistans. Strømmen kan bli veldig stor. Ikke kortslutt et virkelig batteri. Vi undersøker bare strømmen med et teoretisk regnestykke.

Tomgang og belastning · 35 sekunder · med fortellerstemme

Undertekstene lastes når videoen starter.

Åpne MP4: Tomgang og belastning

Når strømmen øker, blir Ui større og Uk lavere. Når bryteren åpnes, blir I null og Uk stiger tilbake.Batteriet er ikke ladet opp av at bryteren åpnes.

Faglig innhold, produksjon og redigering: Eltask.no

Bruk modellen

Ui = I · Ri
Uk = Eems − Ui
I = E_emsRi + RL
Uk = I · RL

Symboler: Eems er elektromotorisk spenning, Uk er klemmespenning og Ui er indre spenningsfall. Alle måles i V. I er strøm i A. Ri er indre resistans og RL er lastresistans, begge i Ω.

De to siste formlene gjelder når bryteren er lukket og lasten regnes som en motstand. Med åpen bryter går det ingen strøm: I = 0. Dette kaller vi tomgang.

I videoen er Eems = 12,6 V og Ri = 0,010 Ω. Regneeksempel 1 har andre verdier. Bruk alltid tallene som står i oppgaven.

Kontrolloppgave: tilbake til tomgang

Hva blir Ui og Uk når bryteren åpnes i filmens modell?

Vis løsningsforslag

Gitt: E_ems = 12,6 V, Ri = 0,010 Ω og I = 0 A.

Finn: Ui og Uk i tomgang.

Regning: Ui = 0 A · 0,010 Ω = 0 V. Uk = 12,6 V − 0 V = 12,6 V.

Svar: Ui = 0 V og Uk = 12,6 V i modellen. Dette er ikke en ladeprosess.

Formler

Spenning, indre resistans og kapasitet

Indre spenningsfall

Ui = I · Ri

Ui er indre spenningsfall i volt, I er strøm i ampere og Ri er indre resistans i ohm.

Klemmespenning

Eems = Uk + Ui

Eems er elektromotorisk spenning, Uk er klemmespenning og Ui er indre spenningsfall. Alle tre måles i volt, V. Kildespenningen er summen av Uk og Ui.

Klemmespenning under belastning

Uk = Eems − I · Ri

Eems er elektromotorisk spenning i V, I er strøm i A og Ri er indre resistans i Ω. Uk er klemmespenning i V. Større strøm gir lavere Uk når Eems og Ri er faste.

Kortslutningsstrøm

Ik =E_emsRi

Ik er kortslutningsstrøm i A, Eems er elektromotorisk spenning i V og Ri er indre resistans i Ω. Svaret er et teoretisk overslag. Ikke kontroller det ved å kortslutte et batteri.

Batterikapasitet

Q = I · t

Q er kapasitet i Ah, I er strøm i A og t er tid i timer.

Driftstid

t =QI

t er driftstid i timer, Q er kapasitet i Ah og I er strøm i A. Her regner vi med konstant strøm og at den oppgitte kapasiteten kan brukes. Virkelig driftstid kan bli kortere. Ah-verdien er målt ved bestemte testvilkår.

Seriekobling av batterier

I en kobles batteriene etter hverandre, fra pluss til minus. Da øker både spenningen og den indre resistansen. For to like batterier er kapasiteten i Ah den samme som for ett batteri.

Her bruker vi like batterier som produsenten tillater å koble i serie. I filmens sammenligning ser vi bort fra indre tap og tap i kablene.

Seriekobling av batterier · 36 sekunder · med fortellerstemme

Undertekstene lastes når videoen starter.

Åpne MP4: Seriekobling av batterier

To like 12 V / 60 Ah-batterier i serie gir 24 V og 60 Ah i den nominelle modellen. Samme strøm går gjennom begge; Ah-verdiene legges ikke sammen.

Faglig innhold, produksjon og redigering: Eltask.no

Legg sammen verdiene i serie. Et er samlet elektromotorisk spenning. E1, E2 og E3 er spenningen fra hver celle, alle i V. Rit er samlet indre resistans. Ri1, Ri2 og Ri3 er indre resistans i hver celle, alle i Ω. Den siste linjen viser tre celler med 1,5 V hver.

Et = E1 + E2 + E3
Rit = Ri1 + Ri2 + Ri3
Et = 1,5 V + 1,5 V + 1,5 V = 4,5 V
Kontrolloppgave: to batterier i serie

Finn nominell spenning og kapasitet for filmens to like batterier.

Vis løsningsforslag

Gitt: to like 12 V / 60 Ah-batterier i serie.

Finn: nominell spenning og kapasitet i Ah.

Regning: 12 V + 12 V = 24 V. Kapasiteten er 60 Ah for de to like batteriene i serie.

Svar: 24 V og 60 Ah i den nominelle modellen.

Parallellkobling av batterier

I en kobles pluss til pluss og minus til minus. Like batterier gir samme spenning som ett batteri. Kapasiteten blir større, og samlet indre resistans blir lavere i modellen.

Batteriene må passe sammen. Her bruker vi like batterier som produsenten tillater å parallellkoble.

Parallellkobling av egnede batterier · 40 sekunder · med fortellerstemme

Undertekstene lastes når videoen starter.

Åpne MP4: Parallellkobling av egnede batterier

To like 12 V / 60 Ah-batterier i parallell gir 12 V og 120 Ah i den nominelle modellen. Ved like forhold deler de laststrømmen. Lik merkespenning alene er ikke nok til å avgjøre om batterier kan kobles sammen.

Faglig innhold, produksjon og redigering: Eltask.no

Et = Eems
Rit =Rin

Et er samlet elektromotorisk spenning i V. Den er lik Eems for hvert batteri. Rit er samlet indre resistans i Ω. Ri er indre resistans i hvert batteri, og n er antall like batterier.

Lik merkespenning er ikke nok. Også hvor mye batteriene er ladet, vern og ledninger må passe til utstyret. Følg produsentens dokumentasjon og lærerens plan ved praktisk arbeid.

Kontrolloppgave: to batterier i parallell

Finn nominell spenning og kapasitet for filmens to like batterier.

Vis løsningsforslag

Gitt: to like, egnede 12 V / 60 Ah-batterier i parallell.

Finn: nominell spenning og kapasitet i Ah.

Regning: spenningen er 12 V. Kapasiteten er 60 Ah + 60 Ah = 120 Ah.

Svar: 12 V og 120 Ah i den nominelle modellen.

Serieeksemplet har en last på 24 V / 3 A. Parallelleksemplet har en annen last: 12 V / 6 A. Derfor kan vi ikke bruke disse filmene som en generell regel om dobbelt driftstid.

Regneeksempler

Ryddig føring

Regneeksempel 1

Klemmespenning

Batteriet leverer strøm. Finn det indre spenningsfallet og spenningen mellom klemmene. Bruk tallene under.

Gitt

Elektromotorisk spenning: Eems = 12 V

Indre resistans: Ri = 0,05 Ω

Strøm: I = 20 A

Finn

Indre spenningsfall Ui og klemmespenning Uk, begge i V.

Regning

Ui = I · Ri
Ui = 20 A · 0,05 Ω
Ui = 1 V
Uk = Eems − Ui
Uk = 12 V − 1 V
Uk = 11 V
Svar: Klemmespenningen er 11 V. Kontroll: Uk er lavere enn E_ems fordi batteriet belastes.

Regneeksempel 2

Seriekobling

Gitt

Fire celler i serie. Hver celle har elektromotorisk spenning Eems = 1,5 V og indre resistans Ri = 0,2 Ω.

Finn

Samlet elektromotorisk spenning Et i V og samlet indre resistans Rit i Ω.

Regning

Et = 4 · 1,5 V = 6 V
Rit = 4 · 0,2 Ω = 0,8 Ω

Svar: Et = 6 V og Rit = 0,8 Ω.

Regneeksempel 3

Parallellkobling

Gitt

Tre like 12 V-batterier i parallell. Hvert batteri har indre resistans Ri = 0,03 Ω.

Finn

Samlet elektromotorisk spenning Et i V og samlet indre resistans Rit i Ω.

Regning

Et = 12 V
Rit =0,03 Ω3= 0,01 Ω

Svar: Et = 12 V og Rit = 0,01 Ω.

Ah, Wh og tid

Batterikapasitet og energi

Hvor lenge et batteri varer, avhenger av hvor mye strøm lasten trekker. Ah er kapasitet, A er strøm og Wh er energi. For å anslå energien trenger vi også batteriets nominelle spenning.

Batterikapasitet og energi · 40 sekunder · med fortellerstemme

Undertekstene lastes når videoen starter.

Åpne MP4: Batterikapasitet og energi

Skal du anslå driftstiden for 12 V / 60 Ah-batteriet, må du også kjenne strømmen. Kapasiteten gjelder bestemte testvilkår. Ikke tøm et startbatteri som øvelse.

Faglig innhold, produksjon og redigering: Eltask.no

Forenklede overslag

Q = I · t
t = QI
Energi ≈ Un · Q

Symboler: Q er kapasitet i Ah. I er strøm i A. t er driftstid i timer. Un er nominell spenning i V. Energioverslaget får enheten Wh.

Virkelig driftstid og energi avhenger av hvordan batteriet brukes. Strøm, temperatur og batteriets tilstand påvirker hvor mye av kapasiteten du kan bruke.

Batterikapasitet

Ah og driftstid

Gitt

Kapasitet: Q = 90 Ah. Strøm: I = 9 A. I dette overslaget er strømmen konstant, og vi regner med at hele kapasiteten kan brukes.

Finn

Driftstiden t i timer.

Regning

t =QI
t =90 Ah9 A= 10 h

Svar: overslaget er 10 h. Dette er ikke en garanti for virkelig driftstid.

Kontrolloppgave: energi i filmens eksempel

Finn et nominelt energioverslag for 12 V / 60 Ah-batteriet.

Vis løsningsforslag

Gitt: U_n = 12 V og Q = 60 Ah.

Finn: nominelt energioverslag i Wh.

Regning: 12 V · 60 Ah = 720 Wh.

Svar: omtrent 720 Wh nominelt. Dette er ikke garantert brukbar energi eller driftstid.

Praktisk forståelse

Sikkerhet og praktisk måling

Regnestykkene hjelper oss å forstå batteriet. De er ingen oppskrift på praktisk kobling. Følg lærerens plan og dokumentasjonen for batteriet og måleinstrumentet.

Ikke åpne eller kortslutt batterier som elevforsøk. Kortslutningsstrømmen på denne siden regnes bare ut teoretisk.

  1. Finn pluss, minus og merket spenning på batteriet læreren har valgt. Merket spenning og målt spenning kan være ulike.
  2. Tegn hvor et voltmeter måler Uk mellom polene. Forklar tomgang og belastning før læreren eventuelt gjennomfører en måling.
  3. Hvis læreren måler: noter enheten og om batteriet er belastet. Tallene i videoen er ikke fasit for alle batterier.

Vanlige feil

  • blander E_ems og Uk
  • glemmer indre resistans
  • tror klemmespenningen alltid er lik batterispenningen
  • legger sammen spenningen ved parallellkobling
  • glemmer at indre resistans øker ved seriekobling
  • tror lik merkespenning alene er nok til at batterier kan parallellkobles
  • blander Ah og A
Kilder og rettigheter

Opprinnelig grunnlag: eksisterende Eltask-kapittel og levert produksjonsmateriale. Bestiller opplyser at de fem sluttvideoene er redigert med fortellerstemme av lærer.

Avgrenset faglig etterkontroll

Kontroll : Codex, KI-assistert kontroll av de angitte modellforklaringene, begrepene, regning og enheter mot kildene. Dette er ikke full faglig godkjenning av filmene eller praktisk måletest.

Opphav og publiseringsrett: De fem sluttvideoene er produsert for Eltask.no. Lærer/bestiller har bekreftet faglig styring, sluttredigering og prosjektutviklet manus, grafikk og animasjoner med KI-assistanse der det var hensiktsmessig. Tillatelse til publisering av egne bidrag på Eltask.no, også ved kommersiell drift, er bekreftet . Tillatelsen omfatter ikke automatisk tredjepartsbidrag.

Fortellerstemme: Lærer/bestiller har bekreftet at fortellerlyden i alle fem sluttvideoene ble generert med aktivt, betalt ElevenLabs Pro-abonnement og ordinær tjeneste uten Beta. Stemmenavn, modell og eksakt genereringsdato er ikke verifisert. Bekreftelsen klarerer ikke automatisk andre historiske Eltask-videoer.

Kontrollgrenser: Den fullstendige sluttredigeringen og eventuell innmikset bakgrunnslyd er ikke kontrollert i denne rettighetskontrollen. Uavklarte tredjepartsrettigheter forblir uavklarte. Hele batterimaterialet er ikke registrert som rettighetsklarert. Kildehenvisning alene gir ikke bruksrett.

Oppgaver og quiz: Lærer har opplyst at «Kompendium i elektroteknikk», forside 2. september 2025, er eget undervisningsmateriale, men har ikke attestert opphavet til alle eldre enkeltoppgaver. Kapittel 4.4, oppgave 5, 6, 11 og 14, inngår som grunnlag for O05, O08, O02 og O11. Disse fire tilfellene har egne kilde- og rettighetsvurderinger. Det samme gjelder 70 Ah / 5 A / 60 %-eksemplet og generatoroppgaven med ukjent R3, vurdert mot «hoved_batteri_oppgaver.pdf». Ingen konkret videreført særpreget tekst eller originalillustrasjon ble påvist i de undersøkte Eltask-versjonene. Videoenes publiseringstillatelse er ikke en generell rettighetsklarering av kompendiet eller oppgavebanken.

Lyd og teksting: Lærer har kontrollert de fem v1-videoenes norske undertekster og synkronisering. Den avgrensede lydreparasjonen i tomgang-v2 er senere lyttet til og godkjent av lærer. Tekstforklaringene ved videoene er ikke transkripsjoner.

Dokumentasjonen er oppdatert . Lærer har gitt faglig og visuell godkjenning av den aktuelle kandidaten. Dette er ikke en samlet rettighetsklarering eller publiseringsgodkjenning.