2. Muu energia sähköksi

Tutustu virtalähteisiin

2018-07-20T15:16:16+03:00

Kemiallinen energia eli kahden eri metallin kemiallinen ero voidaan muuntaa sähköksi. Näin käy, kun sinkkiä (Zn) ja kuparia (Cu) kytketään virtapiiriin. Niiden väliin tarvitaan vain välittäjäaine, joka voi olla vaikkapa perunan mehua tai suolavettä. Silloin käynnistyy kemiallinen reaktio. Kupari ja sinkki muodostavat sähköparin, jonka jännite on noin 1 voltti.

Maailman ensimmäinen paristo rakennettiin metallikiekoista, joiden väliin laitettiin suolaliuoksella kasteltu paperi. Tässä paristossa on kuusi paria, joten jännite on noin 6 volttia.

Vasemmalla: Kahden metallin väliin tarvitaan välittäjäaine, joka voi olla vaikkapa perunan nestettä. Silloin käynnistyy kemiallinen reaktio. Oikealla: Kemiallinen energia eli kahden eri metallin kemiallinen ero voidaan muuntaa sähköksi. Näin käy, kun sinkkiä (Zn) ja kuparia (Cu) kytketään virtapiiriin.Kupari ja sinkki muodostavat sähköparin, jonka jännite on noin 1 voltti.

Nykyaikaisella sähköparilla saadaan aikaan noin 1,5 voltin jännite.
Litteässä paristossa on kolme sähköparia, joten jännite on 1,5 x 3 = 4,5 volttia.
Neppariparistossa on kuusi sähköparia, joten jännite on 6 x 1,5 = 9 volttia.

Vasemmalla: Nykyaikaisella sähköparilla saadaan aikaan noin 1,5 voltin jännite. Keskellä: Litteässä paristossa on kolme sähköparia, joten jännite on 1,5 x 3 = 4,5 volttia. Oikealla: Neppariparistossa on kuusi sähköparia, joten jännite on 6 x 1,5 = 9 volttia.

Energiasta sähköä

2018-07-20T15:21:51+03:00

Myös liike-energia voidaan muuntaa sähköksi. Kun magneettia liikutetaan kuparilankakerän lähellä, saadaan sähköenergiaa. Tämän lampun jännitelähteenä on heilutusgeneraattori. Magneetti liikkuu edestakaisin lankakerän läpi. Lampussa on myös pieni jännitevarasto, joten sitä ei tarvitse koko ajan heiluttaa. Valolähteenä toimii ledi.

Heilutettava generaattoritaskulamppu.

Yleensä generaattoria ei kuitenkaan heiluteta vaan mieluummin pyöritetään. Tässä lampussa on jännitelähteenä veivigeneraattori. Valoa saadaan vain silloin, kun veiviä pyöritetään, koska jännitevarastoa ei ole.

Kun generaattoriin kiinnitetään siipipyörä, voidaan myös veden, ilman tai vesihöyryn virtausta muuntaa sähköksi. Tässä kokeilussa käytetään peltonturbiinin mallia.

Siipipyörä eli juoksupyörä pyörittää sähkömoottoria, jonka tehtävänä tällä kertaa onkin toimia generaattorina. Generaattori on jännitelähde.

Vasemmalla: Pieni siipipyörä, joka pyörittää sähkömoottoria. Oikealla: Vesivoimalan siipipyörä, joka muistuttaa laivan potkuria. Se pyöri Tammerkoskessa 60 vuotta, ja sen avulla valaistiin koko Tampere. Vesivoimalan siipipyörä jaksaa pyörittää suurtakin generaattoria.

Suuren tuuligeneraattorin siipipyörässä on kolme pitkää siipeä eli lapaa. Tällaista siipipyörää kutsutaan myös roottoriksi, sillä se muistuttaa hieman helikopterin roottoria.

Höyryvoimalan siipipyörä on monimutkainen ja siksi erittäin tehokas. Siipipyörää pyöritetään vesihöyryn paineella. Vesihöyryä saadaan, kun keitetään vettä. Keittimen polttoaineena käytetään vaikkapa kivihiiltä, polttoöljyä tai turvetta. Ydinvoimalassa ei polteta mitään, vaan vesi saadaan kiehumaan uraanin ytimiä halkomalla.

Vasemmalla: Suuren tuuligeneraattorin siipipyörässä on kolme pitkää siipeä eli lapaa. Oikealla: Höyryvoimalan siipipyörää pyöritetään vesihöyryn paineella.

Myös auringonvaloa voidaan muuntaa sähköksi. Siihen tarvitaan valokenno, jossa on kahta erilaista piitä (Si). Valokennot yhdistetään aurinkopaneeleiksi. Aurinkopaneelit voidaan asentaa esimerkiksi talon katolle. Valokenno on jännitelähde.

Aurinkopaneeleita käytetään jännitelähteenä syrjäisillä paikoilla, jonne suuri virtapiiri eli verkkovirta ei yllä. Sellaisia voivat olla mökit, meriloistot tai sähköiset liikennemerkit.

Vasemmalla: Aurinkopaneeleita asennetaan kesämökin katolle. Oikealla: Sähköinen liikennemerkki, jossa tarvitaan energiaa nopeustaulun toimintaan.

Tiivistelmä

2016-03-08T10:48:39+02:00

Kemiallista energiaa voidaan muuntaa sähköksi. Siihen perustuu pariston toiminta.

Liike-energiaa voidaan muuntaa sähköksi. Siihen perustuu generaattorin toiminta.

Valoenergiaa voidaan muuntaa sähköksi. Siihen perustuu valokennon toiminta.

Navigointi

2016-03-03T22:59:50+02:00

Sisällys Luvun sisällys Hakemisto Tehtävät