Introduktion till elektronik, del 5

I detta inlägg går Jack-Benny Persson från Cyberinfo Sverige igenom enheten Coulumb.

Nu har vi gått igenom grunderna för el och elektronik så att vi kan börja experimentera på egen hand. Vi har lärt oss vad volt, ampere och resistans är och att elektroner flödar i en sluten krets. Men hur många elektroner är det egentligen som flödar i kretsen? Vet man detta? Och hur stor är egentligen kraften eller den elektriska laddningen?

Coulomb

Visst vet man det, åtminstone på ett ungefär. Det finns nämligen en enhet som heter coulomb. En coulomb är laddningen, eller strömmen, som uppstår vid en ampere under en sekund. Och detta i sin tur är ungefär 6.24 × 1018 elektroner. Alltså om vi har en krets på en ampere, och den är igång i exakt en sekund, så kommer 6.24 × 1018 elektroner att färdas genom kretsen. Ju längre tid som kretsen är igång, ju fler elektroner kommer alltså att färdas genom kretsen, vilket är logiskt. Om vi återgår till att jämföra ström med vatten i två hinkar, så kommer mer vatten att färdas genom slangen ju längre tid det går.

Likaså så kommer även fler elektroner att färdas genom kretsen ju högre strömstyrkan är, alltså ju fler ampere kretsen är på.

Vi kan också då tänka oss vad som händer om det istället skulle färdas en stor mängd vatten genom slagen på en väldigt kort tid. Kraften eller trycket genom slangen hade då blivit mycket högre än om samma mängd vatten hade flödat genom slangen lugnt och försiktigt under lång tid.

Några räkneexempel

1 C (coulomb) = 6.24 × 1018 elektroner. Eftersom 1C = 1A × 1 sekund kan man också räkna baklänges, alltså hur många ampere en krets är på. Exempelvis om vi vet att  laddningen i en krets är på 5 coulombs under 1 sekund vet vi också att den är på 5 ampere. Hade vi haft 5 coulombs under 2 sekunder hade kretsen varit på 2.5 ampere. Strömstyrkan i ampere blir lägre ju längre tid det tar för elektronerna att förflytta sig. Hade vi haft 5 coulombs under 0.5 sekunder hade istället strömstyrkan blivit 10 ampere. Det blir alltså en våldsammare kraft ju snabbare samma mängd elektroner kan förflytta sig i kretsen.

Sammanfattning

Bilden här nedan sammanfattar vad vi precis lärt på ett överskådligt sätt. Längst ned i bilden ser vi också att kraften eller laddningen blir mycket högre ju kortare tid elektronerna ska färdas genom kretsen.

 

Kommentera