Sähkö on termi, jota käytetään fysiikan kurssilla. Analysoidaan tämän fyysisen suuren määritelmää, ulkonäön ominaisuuksia, sovellusta.
Määritelmä
Mitä sähkö on? Fysiikan määritelmä tarkoittaa sähkövarauksen liikkeeseen liittyvien erilaisten ilmiöiden yhdistelmää.
Tämän termin otti käyttöön englantilainen tiedemies William Gilbert vuonna 1600. Hän yritti selittää niiden ilmiöiden olemusta, jotka tapahtuvat, kun magneettinen kompassi vaikuttaa kehoon. Hän vahvisti käytännössä ruumiiden sähköistyksen olemassaolon.
Historiasivut
Sähkö on ilmiö, jota yritettiin selittää jo antiikin Kreikan olemassaolon aikana. Seitsemännellä vuosisadalla eKr. eläneet filosofit havaitsivat, että kun meripihkaa hierotaan luonnonvillaan, se saa kyvyn houkutella erilaisia esineitä.
1700-luvulla saksalainen Otto von Guericke loi sähköstaattisen koneen, joka koostui rikkipallosta, joka oli asennettu metallitankoon. Tällainen rakenne antoi hänelle mahdollisuuden havaita paitsi esineiden vetovoiman myös niiden hylkimisen.
1700-luvun lopun englantilainen Stephen Graysuoritettiin sarja kokeita sähköenergian siirtämisestä tietyllä etäisyydellä. Hän onnistui saamaan selville, että materiaalin koostumuksesta riippuen kyky johtaa sähkövirtaa muuttuu.
Mitä sähkö on? Tämän fyysisen ilmiön käsitteen, olemuksen selitti ranskalainen Charles Dufay. Erilaisten kokeiden aikana hän sai hartsia ja lasisähköä, joka ilmestyi kitkan aikana silkkilasille, hartsia villalle. 1700-luvun puolivälissä Pieter van Muschenbroek kehitti sähkökondensaattorin nimeltä Leyden jar. Samanaikaisesti venäläinen tiedemies M. V. Lomonosov suoritti ilmakehän sähkön tutkimukseen liittyviä kokeita.
1700-luvun lopulla Coulomb löysi lain, jonka mukaan sähkö on varautuneiden hiukkasten liikettä.
1800-luvun alussa fyysikko Oersted löysi sähkömagneettisen voiman. Hän avasi ja sulki piirin tarkkailemalla virranjohtimen lähellä sijaitsevan kompassin neulan vaihtelua. Ampère havaitsi, että magnetismi ja sähkö liittyvät toisiinsa, kun staattista sähköä ei ole.
Faraday löysi Ampèren ja Oerstedin kokeiden tuloksia käyttäen sähkömagneettisen induktion ilmiön. Hän kehitti sähköenergian generaattorin, joka koostuu magnetoidusta ytimestä, kelasta, jonka läpi kulki sähkö. Sanan merkitys kokeiden jälkeen alettiin liittää varautuneiden hiukkasten liikkeeseen.
Maxwellin työstä tuli kaikkien sähkömagneettisten ilmiöiden kruunu. Kahdeskymmenesluvulla ilmestyi sähködynamiikan kvanttiteoria. Hän vastasi kaikkiin kysymyksiin, joita tutkijoilla oli tuolloin.
Mikä on sähkövaraus
Olemme jo havainneet, että sähkö on määrä, joka liittyy varautuneiden hiukkasten liikkeeseen. Mikä on sähkövaraus? Se tarkoittaa kykyä luoda sähkökenttä johtimen ympärille. Kappaleet, joilla on sama varaus, hylkivät toisiaan, ja kappaleet, joilla on eri varaus, vetävät puoleensa. Hiukkasten liikkuessa sähkövirta siirtyy johtimen sisällä.
Luonnonsähkö
Salamaa pidetään sähkövirran kirkkaana ilmentymänä elävässä maailmassa. Sen sähköinen luonne perustettiin 1700-luvulla. Salama aiheutti useita metsäpaloja. Ilmakehän ja maan pinnan kerrosten välillä esiintyvä potentiaaliero on 400 kV.
Hermostossa tapahtuvat prosessit liittyvät myös sähkövarauksen kulkuun. Esimerkiksi solukalvon jännitteen nousun aikana havaitaan jännitteen hyppy, jota biologiassa pidetään hermoimpulssina. Sitä voidaan käyttää tiedon siirtämiseen solusta toiseen. Kalat käyttävät sähköä saaliin etsimiseen veden alla sekä suojellakseen itseään vihollisilta.
Esimerkiksi eteläamerikkalainen sähköankerias voi tuottaa jopa 500 voltin sähköpurkauksia. Nahkaiset ja hait voivat käyttääsähköä kaivostoiminnan havaitsemiseen. Erityiset sähköreseptorit poimivat muiden organismien kentät.
Johtopäätös
Sähkökokeilut ovat edistäneet teknologista kehitystä. Sähkövirran pohj alta toimivat erilaiset ihmisen jokapäiväisessä elämässä tieteessä ja tekniikassa käytetyt laitteet.
Todellisuuden sähkölle asettamien vaatimusten täyttämiseksi on kehitetty tehokkaita virtageneraattoreita. Heidän työnsä perustuu edellä käsiteltyihin sähkön ja magnetismin teorioihin.
