Sähkövarauksen lajit
Kun villapaidan vetää pois päältään, kuulee rätinää ja pimeässä saattaa nähdä kipinöitä. Ilmiö johtuu hankaussähköstä. Kahden sopivan materiaalin hangatessa toisiaan sähkövarausta siirtyy kappaleiden välillä. Syntyy epätasapaino, joka purkautuu kipinänä. Seuraavassa kuvasarjassa esitellään muita hankaussähköön liittyviä ilmiöitä.
Alla olevalla videolla tutkitaan villakankaaseen hangattujen lasi- ja eboniittisauvojen välisiä sähköisiä vuorovaikutuksia.
Kun hangataan kahta lasisauvaa, ne alkavat hylkiä toisiaan. Samoin käy kahdelle eboniittisauvalle. Sen sijaan lasi- ja eboniittisauva vetävät toisiaan puoleensa. Havainto paljastaa, että sähkövarausta on olemassa ainakin kahta eri tyyppiä, lasiin kertyvää ja eboniittiin kertyvää. Samantyyppiset sähkövaraukset näyttävät hylkivän toisiaan ja erilaiset vetävän toisiaan puoleensa.
Mitä enemmän sauvoja hangataan, sitä voimakkaampi veto- tai hylkimisvuorovaikutus esiintyy. Sähkövarausta voi siis olla sauvassa enemmän tai vähemmän hankauksen määrän mukaan. Kun hangatulla lasisauvalla kosketetaan eboniittisauvaa, kuullaan pieni napsahdus. Tämän jälkeen sauvojen välillä ei ole vuorovaikutusta. Erityyppiset varaukset kumoavat toisensa.
Kokeilemalla havaitaan, että varauksia on vain kahta tyyppiä. Koska erityyppiset varaukset voivat kumota toisensa, niitä kutsutaan positiivisiksi ja negatiivisiksi varauksiksi. Hankaustilanteessa kappaleesta toiseen siirtyvät hiukkaset ovat negatiivisesti varattuja elektroneja. Elektronit sijaitsevat aineessa atomiydinten ympärillä, ja uloimmat elektronit voivat irrota helposti. Positiivisesta kappaleesta puuttuu elektroneja ja negatiivisessa niitä on ylimäärä.
Varauksen yksikkö on coulombi (C) ja tunnus [[$Q$]]. Pienin mahdollinen luonnossa irrallisena esiintyvä varaus on alkeisvaraus, jonka suuruus on noin [[$1{,}6021\cdot 10^{-19} \text{ C}$]]. Tälle luonnonvakiolle on oma symbolinsa, [[$e$]]. Protonin varaus on [[$e$]] ja elektronin [[$-e$]]. Ionien varaukset ovat alkeisvarauksen monikertoja elektronin vajauksen tai ylimäärän mukaan. Esimerkiksi kalsiumionissa (Ca2+) on kahden elektronin vajaus, joten sen varaus on [[$2e$]].
Sähkövaraus
Sähkövarauksen [[$Q$]] yksikkö on coulombi, (C).
Alkeisvaraus on pienin luonnossa irrallisena esiintyvä varaus: [[$e=1{,}6021\cdot 10^{-19}\text{ C}$]].