Hankaussähkö – miksi hiukset sähköistyvät

Hankaus siirtelee elektroneja

Talvella hiukset muuttuvat helposti sähköisiksi. Miten hankaussähkö syntyy, ja miksi tilanne on pahin talvella?

tiistai 3. maaliskuuta 2015

Staattista sähköä syntyy, kun toisiaan vasten hankaavat materiaalit joko luovuttavat tai saavat elektroneja ja muuttuvat sähköisesti varautuneiksi. Hiukset voivat varautua positiivisesti hankautuessaan villapaitaan, koska hiukset luovuttavat elektroneja.

Positiivinen varaus hylkii positiivista varausta, ja siksi yksittäiset hiukset kohoavat pystyyn ja leviävät pilveksi päästäkseen mahdollisimman kauas toisistaan. Kädet taas luovuttavat elektroneja, kun niillä kosketetaan esineitä. Ihminen voi aistia sähköiskuna varauksen purkautumisen eli elektronien siirtymisen kosketettavasta pinnasta, esimerkiksi ovenkahvasta, käteen.

Kostea ilma vähentää hankaussähköä

Eri materiaalien elektronien luovutuskyvyssä on eroja. Villapaita, johon hangataan lasia, varastaa lasista elektroneja. Jos villapaitaan taas hangataan muovia, villa luovuttaa elektroneja.

Vesi johtaa elektroneja hyvin, ja kostea ilma vähentää hankaussähköä. Talvella ilma taas on usein kuivaa.

Näin hankaussähkö syntyy

1: Villa ja muovi ovat taipuvaisia luovuttamaan tai vastaanottamaan elektroneja, mikä voi tehdä niistä sähköisesti varautuneita.

2: Kun ilmapalloa hangataan villapaitaan, muovi varastaa villalta elektroneja ja pallosta tulee negatiivisesti ja paidasta positiivisesti varautunut.

3: Ilmapallon elektronit hylkivät seinän elektroneja, koska molemmilla on negatiivinen varaus. Seinän positiivisesti varautuneet hiukkaset, protonit, taas vetävät pallon elektroneja puoleensa.

Hankaussähköä voi käyttää hyväksi

Nanogeneraattorit voivat muuntaa elimistön liikkeiden energiaa sähköksi. Hankaussähköllä voitaisiin periaatteessa esimerkiksi ladata puhelin kävelyn aikana. Lue lisää täältä:

Pallo taivuttaa vettä

Hankauksesta negatiivisesti varautunut ilmapallo voi taivuttaa juoksevaa vettä.

Vesimolekyylit koostuvat kahdesta vety- ja yhdestä happiatomista. Vety on positiivisesti varautunutta, ja vetyä on enemmän. Erimerkkiset varaukset vetävät toisiaan puoleensa.

Johdatamme sinut tutkijoiden kiehtovaan maailmaan

3 nroa Tieteen Kuvalehteä 9,90. Napsauta tästä.

Lue tästä

Ehkä sinua kiinnostaa...

TILAA TIETEEN KUVALEHDEN UUTISKIRJE

Voit ladata ilmaisen erikoisnumeron, Uskomattomat aivot, heti, kun olet tilannut uutiskirjeen.

Etkö löytänyt, mitä etsit? Tee haku tästä: