Sähkö ja magnetismi

Ovatko hiuksesi nousseet joskus itsestään pystyyn? Silloin olet saattanut saada ylimääräisen annoksen sähkövarausta. Sähköä havaitaan kahdessa eri muodossa. Staattisen sähkön aiheuttamina voimina ja sähkövirran tuottamana valona, äänenä, liikkeenä ja lämpönä. Esimerkiksi television kuvaruudun pintaan kertyvä pöly johtuu laitteeseen kertyvästä staattisesta sähköstä ja television kuva, ääni ja lämpeneminen sähkövirrasta.

Lue lisää »

Sähköisyyden perusta on aineen atomien ominaisuuksissa. Atomien elektronit ovat sähköisesti negatiivisesti varautuneita ja protonit positiivisesti. Samanmerkkiset hiukkaset hylkivät toisiaan, erimerkkiset vetävät toisiaan puoleensa. Tähän perustuvat kaikki sähköiset ilmiöt.

Elektronit ovat kiinni atomissa eri aineissa eri voimakkuuksilla.  Kun kahta erilaista materiaalia sisältäviä kappaleita hangataan toisiinsa, elektroneja saattaa siirtyä toisesta kappaleesta toiseen. Se kappale, johon elektronit siirtyvät, tulee negatiivisesti varatuksi ja elektronien puute aiheuttaa vastaavasti toiseen kappaleeseen positiivisen varauksen. Näin tapahtuu esimerkiksi silloin, kun ilmapalloa hierotaan vaikka villapaitaan.

Erimerkkinen varautuminen havaitaan siitä, että kappaleet pyrkivät vetämään toisiaan puoleensa. Edellä mainitussa esimerkissä ilmapallo voi pysyä "itsestään" kiinni villapaidassa. Sen sijaan sen päätteleminen, kumpi varautuu positiivisesti ja kumpi negatiivisesti, on ilman eri tutkimuksia hyvin vaikeaa.

Sähkövirran ympärille muodostuu magneettikenttä. Tämä ilmiö on sähköllä aikaansaadun liikkeen takana. Sähkön aiheuttamat magneettiset voimat pyörittävät yhtä lailla tuulettimen potkureita kuin kiidättävät sähköjunaa.

Sähkömagneetti ja "tavallinen" magneetti ovat ominaisuuksiltaan hyvin samankaltaisia. Ne vetävät puoleensa monia metalleja, kuten rautaa. Magneetin avulla voidaan näistä metalleista tehdä itsestäänkin magneetteja. Sivelemällä magneetilla rautanauloja nekin magnetisoituvat. Nauloista voidaan näin tehdä ketju, jossa naulat roikkuvat peräkkäin.

Sähkö voi olla myös vaarallista. Jos sähkön jännite on suuri, esimerkiksi viallinen sähkölaite voi aiheuttaa ihmisen läpikulkevan hengenvaarallisen sähkövirran. Tavallisten paristojen jännite on niin alhainen, että ne ovat turvallisia. Siksi kaikki omat sähköiset tiedetemput on ehdottomasti tehtävä paristoilla, ei seinästä saatavalla verkkovirralla.