När vi talar om elektricitet så tänker de flesta på den ström vi får i eluttagen. Det är få som tänker på var elektriciteten kommer ifrån – och vad den egentligen är. Frågan är i verkligheten också mer komplex än så.
Den enkla definitionen
Elektricitet kallas också för el eller ström. Det handlar om energi som består av en ström av elektroner. Byggstenarna i universum kallas för atomer och det är det som både du och jag är uppbyggda av. Lite som en sorts legobitar. En atom består av en positivt laddad kärna (protoner) som är omringad av negativt laddade elektroner. När dessa elektroner rör sig från en punkt till en annan skapar de en elektrisk ström, som bland annat kan användas för att ge energi till allt från datorer och kylskåp till uppvärmning och ljus. Elektrisk ström mäts i enheten ampere.
Transport av elektricitet
Vanligtvis används en kabel för att transportera ström. En kabel är en metall – vanligtvis koppar, men det går att använda många andra typer av metall också – där atomerna ligger så tätt att de yttersta elektronerna inte är bundna till någon bestämd atom. De kallas för fria elektroner och de kan fritt vandra runt i metallen. Normalt är det inget som vi märker, men om metallkabeln ansluts till ett elektriskt fält – det vill säga ett överskott av elektroner i den ena änden och ett underskott i den andra änden, så kommer elektroner att få en viss riktning – och det kallar vi för ström. Det elektriska fältet kallar vi för spänningsskillnad och det mäts i volt (V).
Hastighet och motstånd
Det går faktiskt inte särskilt snabbt när elektronerna rör sig. När de rör sig fritt så sker det med en hastighet på 106 meter per sekund – eller nästan 400 km i timmen. Men när de rör sig i en kabel, för att tända ljus eller få dammsugaren att fungera, så sker det med en fart på 36 cm i timmen. När vi ändå upplever att ljuset tänds meddetsamma när vi sätter på strömbrytaren så beror det på att kabeln så att säga är påfylld redan från början. När en elektron rör sig i den ena änden, så ger det en kedjereaktion, så att alla elektronerna rör sig – det är precis som när man trycker längst ner på tandkrämstuben för att få ut tandkräm ur hålet i den andra änden.
Strömmen i en ledning rör sig dock inte helt fritt. Många känner igen att en kabel kan bli varm – en elektrisk glödlampa kan bli närmast brännande. Det beror på att det finns motstånd i kabeln. Motståndet i kabeln mäts i enheten Ohm.
I praktiken uppstår elektrisk ström när man skapar elektrisk spänning mellan ändarna i kabeln. Spänningen mäts som sagt i volt, men benämns inom fysiken ofta med bokstaven U. Det beror på att en av de mest kända fysiklagarna är tysk och på tyska heter (spännings-)skillnad ”Unterschied”. Strömmens styrka mäts i ampere, men benämns också efter tyskan med ett I för ”Induktion”. Den fysiska lagen som visar hur strömstyrkan, spänningsskillnaden och motståndet i ledningen är inbördes beroende av varandra kallas för Ohms lag. Den säger helt enkelt att U = R*I, där R är ledningens motstånd – eller på tyska: Resistanz.
Alla elektriska apparater som du köper ska ange en siffra för hur mycket ström de använder. Det anges normalt i watt. För att räkna ut hur många watt som strömmen har används en annan fysisk formel med samma tyska bokstäver. Watt betecknas inom fysiken med bokstaven P för Power och beräknas efter formeln P=U*I.
Pris
När vi betalar för den elektricitet som vi använder, så betalar vi för antalet watt som vi använder per timme. Vår elförbrukning i hemmet och i skolan går upp och ner, så ibland använder vi nästan ingen alls och andra gånger en hel massa. När vi betalar för vår elförbrukning så läggs alla dessa tal ihop till en genomsnittssumma som kallas kilowattimmar – eller kWh. Det betyder att varje gång vi har använt 1 000 watt i en timme så har vi använt 1 kWh. Med andra ord kan vi använda 2 000 watt i en halvtimme eller 500 watt i två timmar, så har vi också använt 1 kWh. Priset på elektricitet skiljer sig mycket mellan de nordiska länderna och varierar i övrigt med både årstiden och efterfrågan. Medan man på Island betalar ca 0,80 danska kronor för en kWh, så betalar man i Danmark ca 2,50 danska kronor.
Logga in för att se mer
