Vad är en elektrisk krets?
För att elektroner ska kunna flöda behöver de en sluten krets. En elektrisk krets ger en fullständig, sluten väg för elektricitet. Delarna i en krets består av en belastning eller ett motstånd, ledningar och en strömbrytare. Energikällan kan vara ett batteri, ett termoelement, en fotocell eller en elektrisk generator. Lasten är den del av kretsen som använder energin. Kretsens belastning erbjuder alltid ett visst motstånd mot elektronernas flöde. Som ett resultat omvandlas energin till värme, ljus eller mekanisk energi. Strömbrytaren är en elektrisk krets som används för att förhindra flödet av elektroner. Detta kallas en öppen krets
Det finns två typer av elektriska kretsar, serie- och parallellkretsar.
Seriekrets
En seriekrets finns det bara en väg för elektronerna att flöda (se bild på seriekrets). Den största nackdelen med en seriekrets är att om det blir ett avbrott i kretsen är hela kretsen öppen och ingen ström kommer att flöda. Ett exempel på en seriekrets är lamporna på många billiga julgranar. Om en lampa slocknar kommer alla att slockna.
Parallellkrets
I en parallellkrets finns de olika delarna av den elektriska kretsen på flera olika grenar. Det finns flera olika vägar som elektronerna kan flöda på. Om det blir ett avbrott i en gren av kretsen kan elektronerna fortfarande flöda i andra grenar (se bild på parallellkrets). Ditt hem är kopplat i en parallellkrets så om en glödlampa slocknar kommer den andra att fortsätta att lysa.
Elektriska kretsar i ditt hem
I ditt hem kommer du att märka att de flesta eluttag har 3 stift. Till uttaget är tre ledningar anslutna. Två av trådarna löper parallellt med varandra och har en potentialskillnad på 120 volt i USA, i Europa är potentialskillnaden 220 volt. Den tredje ledningen är ansluten till jord. En tråd som är ansluten till jorden ger elektronerna den kortaste vägen till jorden.Den tredje tråden leder ingen ström. Tråden är helt enkelt en säkerhetsfunktion mot kortslutningar. En kortslutning är när en olycka inträffar som gör att elektriciteten tar en kortare väg i kretsen. Dessa kretsar har mindre motstånd och därför kan strömmen flöda mer. Om ledningen med hög potential skulle komma i kontakt med den andra metallytan på en apparat kommer hela apparaten att dra ström och ge den person som rör vid den en chock. Jordledningen som har en kortare krets ger en säkerhetsfunktion, så istället för att strömmen flyter genom apparaten kommer den att flyta till jorden.
Säkerhetsfunktioner för kretsar – säkringar och strömbrytare
Ditt hem tillåter bara en viss mängd elanvändning åt gången. Beroende på ledningarna kan vissa hem tillåta så mycket som 150 ampere att komma in i hela hemmet samtidigt, Detta är fördelat på många kretsar. Den genomsnittliga kretsen i ett hem är 15 eller 20 ampere. Mer ström som flödar genom ledningarna gör att de blir varma och kan starta en brand. Det är därför nödvändigt att ha anordningar som stoppar elektronflödet när strömmen blir för hög. En säkring är en vanlig anordning i många hem. Inne i säkringen finns en liten remsa av metall. När strömmen som flyter genom den är för hög kommer den tunna remsan att smälta, vilket gör att kretsen bryts.
Säkringar har den nackdelen att de måste bytas ut när säkringen väl har brunnit ut. En bättre lösning är att använda en så kallad brytare. En strömbrytare har en strömbrytare som öppnas när strömmen är för hög. Detta förhindrar allt strömflöde. Brytaren kan stängas manuellt när strömstyrkan har minskat. Ett exempel är när du slår på för många elektroniska apparater i ditt hem som överstiger 15 ampere så stängs brytaren av
.