Viktiga begrepp i kretslära:

Spänning är ett mått på batteriets förmåga att driva fram elektroner i strömkretsen. Då vi har högre spänning får vi större ström.

En elektrisk ström är en ström av elektroner, dvs. laddningar i rörelse. När vi kopplar in ett batteri i en krets uppstår en skillnad i potential mellan ledarens ändar och laddningar börjar röra sig i ledaren. Efter ett tag blir strömmen konstant.

Resistans är ett mått på hur stort motstånd elektroner möter då de ska flytta sig i en ledare.

En resistor kan bestå av en metalltråd som är lindad kring något isolerande material.

Elektroniska apparater innehåller många olika delar och varje komponent ska få rätt ström och spänning. Om strömmen är för stor då kopplar man in resistor för att begränsa strömmen.

Experiment 1:

Varför lyser lampan?

Glödtråden i en lampa är betydligt tunnare än de sladdar som leder strömmen till och från lampan. Glödtråden är gjord av något material, oftast wolfram, som tål mycket höga temperaturer utan att smälta. Då elektronerna ska passera glödtråden, möter de ett stort motstånd. På grund av friktion och stötar mellan elektronerna värms glödtråden upp så mycket att den börjar glöda och utsända ljus.

För att ström skall gå i en elektrisk krets och därmed tända en lampa eller liknande krävs att kretsen är sluten. Vidare kan kretsar och komponenterna i dem kopplas på två olika sätt i serie eller parallellt. För att visa skillnaden mellan dessa kopplingstyper och visa exempel på dess användningsområden inleds demonstrationen med en julgransbelysning. Ett av ljusen skruvas ur och följande frågor diskuteras;

- Varför slocknar alla ljusen då ett ljus skruvas ur?

- Varför slocknar inte alla lampor, datorer, tv-apparater och så vidare om vi skruvar ut en vanlig glödlampa?

Skillnaden mellan de båda är kopplingen, julgransbelysningen är seriekopplad och kretsen bryts då ett ljus skruvas ur. Våra hushållsapparater och lampor är däremot parallellkopplade vilket innebär att kretsen kan brytas i en del utan att strömmen för den skull bryts i hela kretsen.

Seriekopplade lampor.

Parallellkopplade lampor.

Vid en seriekoppling är strömmen den samma genom alla lamporna, annars hade vi ju fått "köbildning". Detta innebär att strömmen över alla lamporna är lika med summan av strömmen över varje enskild lampa. I en parallellkoppling är istället spänningen den samma över alla lamporna men strömmen delas upp i "delströmmar" som är beroende på motståndet i varje enskild lampa.

Det är inte bara lampor som kan serie- och parallellkopplas. Samma sak gäller även för t. ex batterier. När man seriekopplar batterier ökar spänningen i kretsen och en ansluten lampa lyser starkare. Detta används i ficklampor, fjärrkontroller och liknande.

Seriekoppling av batterier visas enkelt med en lampa, sladdar och tre batterier. Ett efter ett kopplas batterierna till lampan och man ser tydligt hur lampans ljusstyrka ökar.

Amperemetern är kopplad i serie med kretsen och därmed passerar all ström som skall mätas där. Amperemetern skall ha en så liten resistans som möjligt för att inte påverka spänningsfallet i kretsen.

Voltmetern kopplas parallellt med kretsen, så att spänningen i kretsen är den samma som över voltmetern. Voltmetern skall ha en så stor resistans som möjligt för att inte påverka kretsen.

Genom att variera någon av storheterna och hålla de andra två konstanta fås en mätserie. Olika mätserier kan göras och resultaten kan åskådliggöras i tabeller. Detta experiment lämpar sig nog troligen bättre för eleverna att utför än för en demonstration. Eleverna kan själva komma fram till sambandet U=RI, dvs. Ohms lag.