Sähkövaraus ja -kenttä

Sähköstatiikkaa

Kokellisia töitä:
  • kirjoita vihkoosi jokaiseen kohtaan havainnot (aina voi myös piirtää)
  • töiden jälkeen kirjoita selitykset havainnoillesi (jätä töitä tehdessä tilaa myös selitykselle)

Ilmapallo

  1. Miten saat puhalletun ilmapallon pysymään seinällä?
  2. Mitä tapahtuu kun hankaat ilmapallolla hiuksiasi?
    • (voit hangata ilmapalloa keinokuidulla tai tekoturkiksella)
  3. Mitä tapahtuu kun kosketat ilmapalloa hohtolampulla? (täytyy tehdä pimeässä)
  4. Hankaa ilmapalloa keinokuidulla ja vie ilmapallo paperisilpun lähelle. Mitä tapahtuu?
  5. Hankaa ilmapalloa ja vie se hiljaa valuvan vesihanan lähelle (älä kosketa pallolla vettä). Mitä tapahtuu?

Lasi- ja eboniittisauva

  • Hankaa eboniittisauvaa keinokuidulla ja kokeile hohtolampulla
  • Hankaa lasisauvaa keinokuidulla ja kokeile hohtolampulla
    • Huomaatko mitään eroa?
    • tämä koe ei ehkä toimi kostealla ilmalla

Sähkövaraus ja sähkökenttä

Sähkövaraus

  • Muista aineen rakenne (atomi: elektronit, protonit, neutronit)
    • elektronin varaus on negatiivinen (yhden alkeisvarauksen suuruinen)
    • protonin varaus on positiivinen

  • Sähköinen vuorovaikutus
    • samanmerkkiset varaukset hylkivät
    • ja erimerkkiset varaukset vetävät toisiaan puoleensa
      • (hiukan yksinkertaistaen voidaan sanoa, että kaikki kemialliset reaktiot perustuvat tähän)

  • Hankaussähkö:
    esim. keinokuidulla hangattessa
    • eboniittisauva (ja ilmapallo) varautuu negatiivisesti
      • elektroneja siirtyy sauvaan
      • hohtolamppu välähtää sauvanpuoleisessa päässä
    • lasisauva varautuu positiivisesti
      • elektroneja siirtyy sauvasta pois
      • hohtolamppu välähtää poispäin sauvasta olevassa päässä


​​
Google: Van de Graaffin generaattori

Sähkökenttä

Sähkökenttä

  • Alue, jossa sähköinen vuorovaikutus vaikuttaa
  • Kuvataan kenttäviivoilla
    • sähkökentän suunta positiivisesta varauksesta negatiiviseen varaukseen (kuten sähkövirta!)
    • kenttäviivojen tiheys kuvaa sähkökentän suuruutta


  • Miten varaus ja sähkökenttä näkyy ylläolevassa kuvassa?

Polarisaatio ja influenssi

Polarisoituminen ja influenssi

  • Molemmat tarkoittavat varausten jakautumista kappaleessa
  • Polarisoitumisesta puhutaan eristeiden ja
  • Influenssista johteiden yhteydessä

  • Lisätietoa:
    • eristeissä elektronit eivät pääse vapaasti liikkumaan, jolloin polarisoitumisessa elektronit asettuvat atomin tai molekyylin sisällä kohti positiivista tai poispäin negatiivisesta varauksesta


    • johteissa elektronit liikkuvat vapaasti, jolloin influenssissa elektronit asettuvat kappaleen pinnalla kohti positiivista varausta tai poispäin negatiivisesta varauksesta.


Salama