Sähkövirta yläkuva salamakurssi

Opi lisää sähkövirrasta

Käytät sähköä joka päivä, kun sytytät valon tai avaat älypuhelimesi. Aivojesikin toiminta perustuu sähköisten impulssien verkostoon.

tiistai 15. syyskuuta 2015

Kuka keksi sähkön?

Vuonna 1880 yhdysvaltalainen keksijä Thomas Alva Edison sai patentin hehkulampulle, josta on tullut sähkövirran symboli. Hän ei keksinyt itse sähkön olemassaoloa, mutta hänestä tuli merkittävä sähköalan uranuurtaja, joka keksi myös maailman ensimmäisen sähköä tuottavan voimalan.

Thomas Alva Edison (1847–1931) hehkulamppuineen.

Edisonin jälkeen kehitys kulki nopeasti, ja nykyään jokapäiväisessä elämässä ei oikeastaan mikään suju ilman sähköä. Sähköllä toimivat muun muassa pesukoneet, älypuhelimet ja yhä useammin myös autot.

Minkä tyyppistä sähkövirtaa on olemassa?

Sähkövirta jaetaan kahteen päätyyppiin: tasavirtaan ja vaihtovirtaan.

  • Tasavirta, joka on lähtöisin esimerkiksi paristoista ja aurinkokennoista, kulkee koko ajan samaan suuntaan.

  • Vaihtovirta on virtaa, jota saadaan kotona pistorasioista. Sitä tuotetaan voimaloiden pyörivissä generaattoreissa, ja se vaihtaa jatkuvasti suuntaansa tietyllä taajuudella. Yleensä vaihtovirran taajuus on 50 tai 60 hertsiä.

Voimalaitoksen generaattorit tuottavat vaihtovirtaa.

Mitä sähkö on?

Jos kuparijohtoa tarkastellaan atomitasolla, sähkövirta koostuu irtautuneista elektroneista, jotka hyppivät johtimen läpi kupariatomista toiseen.

  1. Elektronit kuljettavat energiaa, jota älypuhelin tarvitsee näytön valaisemiseen, soittamiseen ja netissä surfailuun.

  2. Älypuhelimessa elektroneja virtaa ulos akusta. Se johtuu siitä, että akku toimii kuin pieni kemiallinen voimala, joka vapauttaa elektroneja mutta estää niitä kulkemasta suoraan akun läpi.

  3. Siksi elektronien on pakko kiertää sähköisessä virtapiirissä, missä ne antavat virtaa älypuhelimen toiminnoille.

Prosessia voi verrata veteen, joka virtaa alas vesitornista ja edelleen vesiputkien verkostoon. Sähkövirran suuruus on verrannollinen vesimäärään, joka ohittaa vesiputken tietyn pätkän tiettynä ajankohtana. Sähkövirran yksikkö on saanut nimensä ranskalaisen fyysikon André-Marie Amperen mukaan.

Mikä on sähkövirran suuruus?

Sähkövirran suuruutta mitataan ampeereissa, ja se on tietyn ajanjakson kuluessa johtimen tietyn kohdan ohittavien elektronien määrä.

Jo yhden ampeerin sähkövirta merkitsee todellista elektronien tulvaa – siihen tarvitaan peräti 6,2 * 10^18 eli toisin sanoen 6,2 miljardia miljardia elektronia. Yksi ampeeri on se virran voimakkuus, jolla useimmat älypuhelimet nykyään ladataan.

Aivot ovat sähköinen hornankattila

Sähkövirta ei kuitenkaan ole vain nykyajan sähköisten vempainten käyttövoima.

Tätä artikkelia lukiessasi aivoissasi, muistissasi ja raajoissasi käy sähköisten impulssien vilske. Ihmisen aivot ja hermojärjestelmä koostuvat miljardeista neuroneista eli hermosoluista, jotka ohjaavat kaikkea näkemisestä, tuntoaistista ja oppimisesta kehon lihasten liikkeisiin.

Neuronit keskustelevat keskenään ja välittävät käskyjä sinkoamalla pieniä sähköisiä impulsseja valtavalla nopeudella. Vaikka tutkijat nykyään tietävät paljon yksittäisten neuronien toimintatavasta, on yhä osin hämärän peitossa, miten tämä sähköisten impulssien hornankattila luo ihmisen kyvyn ajatella ja tuntea.

Aivojen neuronit ovat kytköksissä monimutkaiseen verkostoon, missä sähköiset impulssit siirtyvät neuronista toiseen.

Oletko oppinut uusia asioita sähköstä?

Testaa tietosi sähköstä visassa tai katso, miten sähkö vaikuttaa ihmiskehoon kahden norjalaisen jalkapallojoukkueen mitellessä voimiaan sähköistetyssä ottelussa:

Teema

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: