Elektrisk energi i hverdagen

Når du bygger elektriske kretser på laben, holder det å bruke batterier som spenningskilde. Batteriet gir nok elektrisk energi til at lyspærene lyser, slik at du får vite om det går strøm i kretsen eller ikke. Men i hverdagen er det energiverkene som er de viktigste spenningskildene, og som leverer energi til de fleste kretsene våre via stikkontakten i veggen.

I Norge er det i hovedsak vannenergiverk og noen vindenergiverk, som produserer elektrisk energi, i tillegg til at noen bygninger har solcellepaneler. I andre land er solenergiverk mer utbygd, for eksempel i Kina, og flere land har også energiverk som bruker kull, gass eller kjerneenergi.

Vurderingseksemplar

Den elektriske energien blir transportert i høyspentledninger fra energiverket til forbrukerne.

Strømnettet

Den elektriske energien fra energiverk over hele landet samles i et omfattende strømnett som transporterer energi til forbrukere i hele Norge. Spenningen ut fra energiverket kan være på flere hundre tusen volt. Det er for å unngå for stort energitap når strømmen skal sendes over store avstander.

Tenk etter ...

I naturen har vi også produsenter og forbrukere av energi. Hvilke organismer er det?

Energiverk med transformator Trafo

132-420 kV

Jordkabel TrafoTrafo 230 V 230 V 11-22 kV Trafostasjon og faremerking Strømnettet er et teknologisk system for å transportere elektrisk energi. Energiverket er senderen – produsenten – i systemet, mens vi er mottakere – forbrukere. Den høye spenningen ut fra energiverket kan føre til en strøm som er så sterk at den er farlig. Derfor blir den redusert til 230 V før den tas inn i boliger og andre bygg. Dette skjer i trafostasjoner som gjerne er små murhus eller skur uten vinduer.Vurderingseksemplar

Tenk etter ...

Hva tror du ville skjedd om alt i huset var koblet i serie? Sikringsskapet Strømmen inn i en bolig går alltid gjennom et sikringsskap. Her blir strømmen fordelt på flere parallelle greiner i strømkretsen, kalt strømkurser. Det er for at strømbelastningen i en grein ikke skal bli for stor. Stikkontakten er der vi kopler elektriske apparater til strømkursen. Elektriske apparater som krever mye energi, har gjerne en egen kurs – for eksempel komfyren, vaskemaskinen og elbilladeren. Ellers er det vanlig med én kurs per rom.

I et sikringsskap finner vi i tillegg til sikringer en energimåler som forteller oss hvor mye elektrisk energi vi har brukt. Det kan oppstå feil i en elektrisk krets, eller en ledning kan bli ødelagt slik at flere ledere kommer i kontakt med hverandre. Da kan strømmen ta en snarvei fra pol til pol, som har mindre resistans, og vi får en kortslutning. Når strømmen går en kortere vei eller blir ledet slik at den ikke går gjennom apparatene i kretsen, blir resistansen liten og Vurderingseksemplar strømmen stor. Da kan ledninger smelte og apparater bli ødelagt, og i verste fall kan det føre til brann. Til hver kurs er det derfor koblet en sikring som bryter strømmen hvis den blir for stor.

Tenk etter ...

Hva er forskjellen på når strømmen forsvinner i hele huset, og når den blir borte i bare ett rom, tror du?

Diskuter Finn argumenter for hvorfor det er smart å ha én kurs for hvert rom i en bolig, og noen egne kurser til spesielle apparater. Sammenlikn argumentene dine med en medelev.

Strøm kan redde liv

Strøm gjennom kroppen kan være skadelig, men kan også redde liv. En pacemaker overvåker hjerterytmen og sender et elektrisk støt inn i hjertet dersom det ikke slår normalt. En hjertestarter sender også en strøm gjennom hjertemuskelen og kan ved akutt unormal hjerterytme, såkalt hjertestans, starte hjertet på nytt.

Når er strøm og spenning farlig? Menneskekroppen kan lede elektrisk strøm, men den har i utgangspunktet høy resistans, så vi tåler lave spenninger og strømstyrker – som dem du jobber med på naturfaglaben. Strømmen fra et lite batteri merker du ikke, men sterkere strøm, som fra en stikkontakt, kan forstyrre de elektriske signalene i nervesystemet og derfor være farlig. Fordi elektrisitet kan føre til både personulykker og brann, må det meste av elektriske arbeider i boliger utføres av en autorisert elektriker. Høy spenning kan gi sterk strøm. Vi må derfor bruke stikkontakter og elektriske apparater på en forsvarlig måte. Det er livsfarlig å klatre i høyspentmaster, gå inn i trafostasjoner og gå på togskinner, og vi bør helst unngå å stå i åpent terreng når det lyner.Vurderingseksemplar

Hva leste du nå? 1 Hvor får vi den elektriske energien fra som vi bruker i hverdagen? 2 Hvorfor er spenningen ut fra energiverket så høy? 3 Hva gjør en sikring? 4 Hvorfor er kursene i et hus koblet i parallell? 5 Når kan strøm og spenning være farlig?

Elektriske busser står til lading.

Elektrisk energi for framtiden? Både de små kretsene vi bygger på laben, og det omfattende strømnettet i Norge fungerer etter samme prinsipp. Det er systemer som er laget for å overføre elektrisk energi fra en spenningskilde til ulike apparater og maskiner. Men produksjon, transport og bruk av elektrisk energi er ikke uten utfordringer. Elektrisk energi er av høy kvalitet slik at den kan brukes til mange formål, noe som gjør den attraktiv. Behovet for å produsere og lagre elektrisk energi er stadig økende både i Norge og resten av verden. Vurderingseksemplar I Norge skaffer stadig flere seg elektrisk bil, og andre elektriske transportmidler, som ferger og etter hvert fly, blir også tatt i bruk. Disse trenger batterier som er lette, samtidig som de må dekke framkomstmiddelets store energibehov. Vi må også kunne lagre energi fra energiverkene når disse produserer mer enn det vi har behov for i øyeblikket. Behovet for lagring av energi er altså stort, og mange jobber med å utvikle ny batteriteknologi og andre energilagringsmetoder. Skal elektrisk energi være bærekraftig i framtiden, må vi både utvikle ny teknologi og effektivisere og helst redusere vår bruk av elektrisk energi. I tillegg må vi vurdere nøye hvilke energikilder vi bruker til å produsere den elektriske energien.