Formelsamling/Ellära
Ohms lag
redigeraSpänningen = Resistansen x Strömmen | |
Resistansen är spänningen genom strömmen | |
Strömmen är spänningen genom resistansen |
Effektlagen
redigeraEffekten är produkten av spänning och ström | |
Spänningen är effekten genom strömmen | |
Strömmen är effekten genom spänningen |
Med substitutionsprincipen kan effektlagen och Ohms lag kombineras till ytterligare varianter.
Serie och Parallellkoppling
redigeraResistor
redigeraSeriekoppling av resistorer (motstånd):
Parallellkoppling av resistorer:
Resistivitet
redigeraFör att räkna ut hur stor resistans något har använder man sig av hur det ser ut och vilket material det är gjort av. För en rak ledare ser uttrycket ut så här:
där är resistansen (Ω) hos ledaren, är materialets resistivitet (Ωm), är ledarens längd (m) och är ledarens tvärsnittsyta (m2).
Alternativt kan man använda mm2 för att ange arean, som i den andra kolumnen. Detta används av elektriker, och även på elprogrammet på gymnasiet.
Följande tabell ger resistiviteten för några utvalda material:
Material | Resistivitet (Ωm) |
Ωmm2/m | Material | Resistivitet (Ωm) |
Ωmm2/m |
---|---|---|---|---|---|
Silver | 1,59x10-8 | 0,0159 | Bly | 2,06x10-7 | 0,206 |
Koppar | 1,72x10-8 | 0,0172 | Kvicksilver | 9,84x10-7 | 0,984 |
Guld | 2,35x10-8 | 0,0235 | Kol (grafit) | 1,3x10-5 | 13 |
Aluminium | 2,65x10-8 | 0,0265 | Vatten (destillerat) | 5x108 | |
Zink | 5,92x10-8 | 0,0592 | Glas | 5x1011 | |
Järn | 9,7x10-8 | 0,097 | Gummi | 5x1013 | |
Tenn | 1,01x10-7 | 0,101 | Svavel | 2x1015 | |
Stål | 1,6x10-7 | 0,16 | Plexiglas | 1019 |
Tabellen är sorterad efter ökad resistivitet. Av grundämnena har silver den lägsta resistiviteten och svavel har den högsta. Gäller vid 300 Kelvin vilket är ungefär rumstemperatur.
Kondensator
redigeraSeriekopplade spänningskällor summeras:
Seriekoppling av kondensatorer
Parallellkoppling av kondensatorer
Spänning och ström
redigeraVid parallellkoppling av likvärdiga spänningskällor förändras inte spänningen.
Vid seriekoppling av spänningskällor adderas spänningarna.
Summan av alla strömmar i en förgreningspunkt, tagna med tecken, är alltid 0.
Reaktans och Impedans
redigeraReaktansen är växelströmsmotståndet som är frekvensberoende och betecknas X. Impedansen är den totala summan av resistans och reaktans för induktans och kapacitansen tillsammans och betecknas Z.
Definitionen av frekvenskomponenten i reaktansen | |
Induktiv Reaktans | |
Kapacitiv reaktans | |
Impedanstriangeln för rent reaktiv last | |
Impedanstriangeln för komplex last |