Facit till Testa dig själv kap 10 och 13, Fysik

Facit till Testa dig själv kap 10 och 13, Fysik

Testa dig själv 10.1

  1.  a) Volt (V)

       b) Ampere (A)

       c) Ohm (W).

  2.  Längd, tjocklek, material och temperatur.

  3.  12 W

  4.  a) Från pluspol till minuspol.

       b) Från minuspol till pluspol

  5.  a) Parallellkopplade

       b) Seriekopplade

       c) De lyser lika starkt.

       d) De slocknar.

  6.  a) 50 W

       b) 5 V

       c) 0,8 A

       d) 50 W

  7.  Nej, resistansen är 10 W.

  8.  En supraledare är en ledare utan resistans. Supraledning inträffar vid mycket låga temperaturer. Om ström kunde ledas i supraledare skulle mycket stora mängder energi sparas.

  9.  Ett ämnes resistivitet är resistansen hos en tråd med längden 1m och tvärsnittsarean 1 mm².

10. a) 120 W

       b) Voltmetern visar 3,6 V. Den undre amperemetern visar 0,03 A. Den övre visar 0,06 A.

•  

      

Testa dig själv 10.2

1.  Den är gulgrönrandig.

2.  Ett jordat vägguttag har metallskenor på båda sidor av kontakten.

3.  230 V

4.  Kortslutning och överbelastning.

5.  En jordfelsbrytare bryter strömmen mycket snabbare.

6.  Man ska vara försiktig med elektricitet i våtutrymmen eftersom kroppens resistans minskar när den är fuktig. Ju mindre resistansen är, desto större blir strömmen genom kroppen.

7.  Kortslutning uppstår när strömmen tar en ”genväg”. Det kan till exempel ske när en sladd blivit trasig och två ledningar kommer i direkt kontakt med varandra.

8.  En säkring ingår i en elektrisk krets. I säkringen finns en tunn metalltråd. När strömmen i kretsen blir för hög smälter tråden och strömmen bryts. Säkringen har gått sönder.

9. 

     

 

10. Lampa A slocknar medan lamporna B och C lyser starkare än tidigare.

11. a) Lampa A lyser starkt och lamporna B och C svagt.

       b) Lampa C slocknar. Lamporna A och B lyser lika starkt.

•   Om batterispänningen inte är hög är det ur elektrisk synvinkel helt ofarligt att ta i ledningarna oavsett strömmens styrka. Men det finns däremot en risk för att ledningarna hettas upp av den starka strömmen så man kan riskera att bränna sig.

Testa dig själv 10.3

1.  Till exempel magnetlås och kompasser.

2.  a) De dras till (attraherar) varandra.

      b) De stöter bort (repellerar) varandra.

3.  Den ligger nära nordpolen.

4.  a) Fältlinje

      b)

 

5.  Den ena avsågade änden är en nordände och den andra en sydände. De attraherar därför varandra

6.  Influens är det fenomen som uppstår när ett järnföremål blir magnetiskt på grund av att det befinner sig nära en magnet.

7.  Magnetisk missvisning, eller deklination, är vinkeln mellan nordriktningen och den riktning som en kompassnål pekar. I Sverige ökar missvisningen ungefär en tiondels grad varje år.

8.  Norrsken beror på partiklar som slungats ut från solen och träffat jordens magnetfält. Norrskenet är kraftigast vid polerna eftersom jordens magnetfält är kraftigast där.

•  Magnetnålens nordände kommer att peka rakt ner mot jordens mittpunkt dvs lodrätt.

Testa dig själv 10.4

1.  Den danske fysikern Örstedt

2.  En elektromagnet kan stängas av, men det kan inte en vanlig magnet.

3.  Elektromagneter kan till exempel användas i ringklockor eller tåg.

4.  En spole är en ledningstråd som är lindad i varv, ungefär som en trådrulle.

5.  Man kan bygga en enkel elektromagnet genom att linda en ledare runt en spik och sedan koppla ledaren till ett batteri.

6.  a) Spolens, och därmed järnkärnans, högra del blir en nordände.

      b) Då skulle i stället magneten och vagnen dras till elektromagneten.

      c)  Ingen ström alls går genom järnkärnan.

7.

 

8.  När det går ström i kretsen blir elektromagneten magnetisk och drar till sig slagarmen. Samtidigt bryts kretsen, slagarmen åker tillbaka och kretsen sluts på nytt. Det upprepas tills man slutar att trycka på strömbrytaren.

9.  Magnetnålarna ställer in sig i fältlinjernas riktning.

 

     

•  De kommer att repellera varandra, men det kommer även att finnas en tendens att den ena halvans nordpol vill röra sig nedåt och den andra halvans sydpol vill röra sig uppåt.

Testa dig själv 13.1

1.  De stöter bort, repellerar, varandra.

2.  Hårfön, bandspelare och elvisp

3.  Elektrisk energi omvandlas till rörelseenergi.

4.  Rotor.

 

6.  a) Spolen får sin nordände till vänster och sydände till höger.

      b) Spolen vrider sig ett halvt varv.

7.  Spolen kan rotera i hästskomagneten om man kastar om strömriktningen varje gång spolen vridit sig ett halvt varv.

8.  En kommutator består av två ringhalvor av koppar. Först är den ena delen kopplad till pluspolen och den andra delen till minuspolen. Strömmen genom spolen har då en viss riktning och spolen ställer in sig t ex med sin nordände mot magnetens sydände. I det läget kommer kommutatorns båda ringhalvor i kontakt med motsatta poler. Strömmens riktning i spolen ändras liksom nord- och sydände. Spolen vrider sig ett halvt varv. Sen upprepas det hela gång på gång med följden att spolen roterar,

9.  Järnkärnans högra del blir en sydände. Det innebär att det är A som är batteriets pluspol.

•  A är kopplad till minuspol och B till pluspol.

Testa dig själv 13.2

  1.  Generator.

  2.  230 V

  3.  a) Växelström

       b) Likström

  4.  Rörelseenergi omvandlas till elektrisk energi.

  5.  Generatorer används till exempel i kraftverk av olika slag samt i cykeldynamor.

  6.  Genom att koppla in spolen i en krets och sedan föra magneten ut och in i spolen skapas en ström i kretsen. Du kan se hur stor strömmen blir genom att koppla in en amperemeter i kretsen.

  7.  I en dynamo är det en spole som roterar inuti ett magnetfält medan det i vindkraftverkens generatorer är en magnet som roterar inuti en spole.

  8.  Likström går i en riktning, medan växelström hela tiden ändrar riktning i kretsen.

  9.  Induktionsströmmens styrka bestäms av antalet varv i spolen samt hur snabbt magneten rör sig i förhållande till spolen.

10. Runt en magnet finns ett magnetfält. När magneten befinner sig nära en spole går en del av fältlinjerna genom spolen. En del av magnetfältet finns inuti spolen. När magneten förs in i eller ut ur spolen, ändras det magnetiska fältet i spolen. Det är när det magnetiska fältet i spolen ändras som det uppkommer en ström – induktionsström.

•   Anledningen till att lampan inte blinkar är att glödtråden har en tröghet vilket innebär att den inte hinner svalna under den korta tid då strömmen byter riktning. Men detta påstående gäller enbart för lampor med glödtråd. Lågenergilampor som är uppbyggda av ett litet krökt lysrör ”blinkar”.

Testa dig själv 13.4

1.  De används till att höja eller sänka spänningen i en krets.

2.  Primärspole och sekundärspole.

3.  Växelström

4.  Sekundärspolen

5.  En transformator består av två spolar som sitter på en sluten järnkärna.

6.  Om vi inte transformerar upp spänningen blir ledningstrådarna varma. Då förloras mycket energi på vägen i de långa ledningarna.

7.  a) 20 V

      b) 2 V

      c)  Nej

8.  Spänningen ska höjas 230/10 ggr = 23 ggr. Då ska sekundärspolen ha 23 ggr så många varv som primärspolen. Primärspolen ska alltså ha 600/23 varv » 26 varv.

9.  Spänningen ska sänkas 230/3,5 ggr » 66 ggr. Sekundärspolen ska då ha 600/66 varv

      » 9 varv.

•  En transformator fungerar inte med likström eftersom det krävs ett varierande magnetfält i primärspolen för att det ska kunna induceras spänning i sekundärspole.