Elektricitet - Fakta och information om Elektricitet


Elektricitet

Namnet Elektricitet kommer från franskans électricité som kommer av grekiskans e´lektron (bärnsten) Det grekiska namnet beskrev ursprungligen inte elektricitet utan egenskapen för vissa föremål att attrahera (dra till sig) andra lätta föremål, d.v.s. bli elektriskt laddade. Eftersom elektrictet används både bokstavligen men också verbalt väldigt mycket har kortformen el blivit mycket vanligt att använda.

Elektricitetens historia

Elektricitet har funnit på jorden väldigt lång tid i form av blixtar.

Redan de gamla grekerna

För så länge sedan som 2500 år visste man om att t.ex. bärnstenar kunde bilda så kallad friktionselektricitet i fall dessa gneds mot päls, motsvarande ebonitstav mot kattskinn.

Att olika typer av material som kopplades samman kunde bilda en elektrisk spänning var det många som upptäckte under 1800-talet. Italienaren Alessandro Voltas upptäckte att om man seriekopplade flera metallelement kunde högre spänningar (Volt) skapas vilket möjliggjorde en praktisk användning av elektriciteten. Detta resulterade i olika former av batterier som har utvecklats till litiumbatterier, natriumbatterier och magnesiumbatterier.

Det var dock dansken Hans Christian Ørsted som år 1820 insåg att elektrisk ström genererade magnetfält som även är grunden för det omvänd, d.v.s. att magnetfält kunde generera ström vilket är grunden för elmotorer och för elgeneratorer.

Engelsmannen Michael Faraday undersökte systematiskt hur elektriciteten förhöll sig till magnetism och kunde därmed definiera den i elektriska sammanhang så viktiga induktionslagen och elektromagnetisk induktion. Induktionslagen förklarar att en elektrisk ström ger upphov till magnetism och att magnetism kan ge upphov till en elektrisk ström.

Faraday och Ørsted framgångar inom elektricitetens område är kanske historiens viktigaste fysikaliska upptäckt när det gäller att skapa ökad livskvalité eftersom dessa ligger till grunden för generatorer till vattenkraftturbiner och ångturbiner samt elmotorer. Detta var en förutsättning för att producera elektricitet.

I och med att människan nu tämjt och tagit kontrollen över elektriciteten tillkom många nya tillämpningsområden upp och utvecklades under lång tid. El och elförsörjningen räknas nu till samhällets enskilt viktigaste infrastrukturområde och det är svårt att tänka sig ett fungerande samhälle utan elektricitet.

Vad är elektricitet?

En elektrisk ström består av laddningar t.ex. elektroner som rör sig i en ledare som oftast är av metall men kan även var joner i någon form av kemisk lösning eller fritt genom medier som inte leder så bra så som blixtar i luften.

Det finns några saker som är bra att förstå gällande elektricitet.

  • Spänning, U, är ett mätetal på en potential elektriciteten och mäts i Volt, V. Om man jämför med vatten så är det höjden på ett vattenfall.
  • Ström, I, betecknar hur mycket elektricitet som transporteras och mäts i Ampere, A. Jämförelsen med vatten är hur många m3 vatten per sekund som rinner i vattenfallet.
  • Effekt, P, är hur mycket produkten av spänningen och strömmen är, P = U*I, och denna storhet mäts i Watt, W. Detta kan jämföras med hur mycket vatten som rinner per sekunder genom en viss höjd på vattenfallet.
  • Energi, betecknas ibland som E, och är ett mätetal på hur mycket arbete som utförts och mäts i Joule, J, Wattimmar, Wh eller elektronvolt, ev. Dessa storhet kan beräknas på flera olika sätt som elektrisk energi E = U*I*t (Volt*Ampere*sekunder) eller som lägesenergi E = m*g*h (massa*gravitationskonstanten*höjd).

Elanvändning i Sverige

Den totala elanvändningen i Sverige är cirka 130 TWh per år vilket motsvarar att alla svenskar har 28 stycken 60 Watts glödlampor tända dygnet runt året om.

Hushållen använder cirka 75 TWh för belysning, värme och övrig elektronisk utrustning och industrin använder omkring 50 TWh.

Distribution av elektricitet i Sverige

Elektricitet både importeras och exporteras till och från Sverige. Importen kommer främst från Norge men även Danmark periodvis. Exporten sker främst till Danmark, Tyskland och Polen.

Överföringskapaciteten till omgivande grannländer gör att totalt kan 1/4-del av Sveriges samlade förbrukning importeras eller exporteras,

Stamnät för el

Stamnätet ägs av Svenska Kraftnät som är ett statligt affärsverk som förvaltar statens stamnät för elkraft. Stamnätet för över elektricitet via kraftledningar på 440 kV eller 220 kV.

Regionalnät för elektricitet

Regionnätet drivs via så kallad koncession som staten givit till en eller många aktörer att driva underhålla och förvalta elnätet i region. Regionalnätet för över elektrisk energi med spänningar mellan 40 kV och 130 kV.

Lokalnät för el

Lokalnäten som också drivs via koncession förbinder regionalnäten med förbrukande enheter som lättare industri och hushåll. Lokalnätet hanterar elektricitet med spänningar under 40 kV.