Både Philip och Kim har ritat en ficklampa. Men vem har ritat den snyggaste lampan?

Philips teckning av lampan är otroligt snygg, men det var en ritning som fysikläraren vill ha. Så att man kan se alla delarna och sätta ihop dem som ritningen visar.

En krets

Vi börjar med batteriet. Det innehåller en massa elektriskt laddade partiklar. De negativt laddade partiklarna vill flytta sig till den positivt laddade delen av batteriet. De längtar efter att jämna ut skillnaden i elektrisk laddning.

Men inuti batteriet finns en vägg, som stoppar dem. Så det finns bara ett enda ställe där de kan komma ut.

De positiva laddningarna har kontakt med ena ändan av batteriet, och de negativa laddningarna har kontakt med den andra. Ändarna kallas poler. En positiv och en negativ pol.

När vi ritar ser batteriet ut som i den första bilden. Det långa strecket är pluspolen och det korta strecket är minuspolen.

F ör att få en ström — alltså, för att elektronerna ska röra sig — behöver polerna kopplas ihop med en ledare.

Sådär! Nu kan elektronerna strömma. Fast det där är ju rätt dumt, för nu rusar alla elektronerna över till andra sidan, och batteriet blir urladdat utan att lampan lyser.

Så vi stoppar in lampan också. Den ritar vi som en cirkel med ett kryss i. Nu går strömmen från batteriet, genom ledaren, genom lampan, och tillbaka genom ledaren till batteriet.

Det är viktigt att strömmen har en ledare att gå genom tillbaka till batteriet också. Elektronerna i minuspolen längtar ju till pluspolen, och de sätter inte fart och börjar strömma förrän det finns fri passage hela vägen. När det finns fri passage, och elektronerna kan gå ett helt varv, från en strömkälla och tillbaka igen, kallar vi det en krets.

Nu har vi en krets så lyser lampan, ända tills batteriet tar slut.

Strömbrytare

Men, en ficklampa vill vi kunna tända och släcka.

För att släcka lampan behöver vi bryta kretsen, så att strömmen av elektroner stannar. För det använder vi en strömbrytare

Vi ritar den som en liten grind, som kan öppna och stänga ledaren. På det sättet kan vi styra om kretsen skall vara bruten eller sluten. Nu har vi ritat symbolerna för tre olika delar, eller komponenter, i kretsen:

Strömkällan — ja, batteriet alltså — lampan och strömbrytaren.

Kopplingsschema

En sån här ritning, som visar hur elektriska komponenter sitter ihopkopplade, kallas för ett kopplingsschema. En detalj till som man ibland ritar in i ett kopplingsschema, är strömmens riktning.

Elektronerna rör sig genom kretsen, från minuspolen till pluspolen, men här kommer en sak som är lite märklig: Man ritar strömmen som om den gick från plus till minus.

Det är ett gammalt misstag. I början, när elektriciteten upptäcktes, trodde forskarna att det var positiv laddning som rörde sig. När det sen visade sig att det var de negativt laddade elektronerna som flyttade sig så fanns redan formlerna.

Och eftersom de fungerade, så behöll man det sättet att rita och räkna. Det är en överenskommelse, en konvention, som vi använder fastän alla vet att det är fel, rent fysikaliskt.

Sammanfattning

Ett kopplingsschema är en ritning, som visar hur elektriska komponenter sitter ihopkopplade.
Vi ritar symboler som visar var komponenter ska vara i kretsen, så att man kan se alla delarna och sätta ihop dem.

Virtapiirit