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

Miten saat puhalletun ilmapallon pysymään seinällä?
Mitä tapahtuu kun hankaat ilmapallolla hiuksiasi?
- (voit hangata ilmapalloa keinokuidulla tai tekoturkiksella)
Mitä tapahtuu kun kosketat ilmapalloa hohtolampulla? (täytyy tehdä pimeässä)
Hankaa ilmapalloa keinokuidulla ja vie ilmapallo paperisilpun lähelle. Mitä tapahtuu?
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

Avaruus.fi: Titan-kuun pinta on tahmainen sähkön vaikutuksesta

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