Mitäs se vaihtosähkö oikein on ja mistä se energia kehittyy?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Tuossa fillaroidessa tuli mieleen, vaihtovirta

Jos piuhan päässä on lamppu ja toinen pää on rasiassa niin valo palaa, kun sähkövirta kulkee sen läpi.

No tuohan on melko helppoa tasavirralla. Elektorit kulkevat plussasta miinukseen.

Mutta entä vaihtovirta ? Siinähän elektronit kulkee ees sun taas siinä piuhassa. Eiks ne lopu koskaan ?
Ajatellaan vaikka, että on 100 lasta ja heidän edessään on liukuhihnalla 95 jäätelöä. No jos liukuhihnaa vetelee ees sun taas niin kyllä ne jäätelöt kohta siitä loppuu.

Miksei siis elektronit lopu koskaan ?

.-Pepi-.

Sivut

Kommentit (27)

Vierailija

Eiköhän virhe ajatuksessa tule siinä kohtaa että siellä on niitä jäätelöitä. Ne samat "lapsethan" siellä juoksee vaan edes takas ja se niiden siitä ohi juokseminen sen energian luo.

Eli siis paristossa tai muussa tasasähkölähteessähän on varastoitu toiselle puolelle se elektroni kasa ja niitä sitten päästellään sieltä etenemään kun taasen vaihtovirralla se vihteleva virtaus luodaaan sillä hetkellä.

Jotakuinkin tuohon suuntaan minä sen ainakin oon ymmärtäny.

Herra Tohtori
Seuraa 
Viestejä2613
Liittynyt18.3.2005

Eivät elektronit vähene tasasähkösysteemissäkään. Resistanssin vuoksi osa elektronien liike-energiasta muuttuu lämpöenergiaksi, joka puolestaan hehkuvasta volframilangasta pakenee sähkömagneettisena säteilynä (ja lämmön johtumisena ja siirtymisenä.)

Tämän vuoksi tasasähköjärjestelmässä täytyy koko ajan olla olemassa elektroneja liikkeellä pitävä elektronipotentiaali eli jännite eli virtalähde. Mutta samat elektronit siellä kiertää koko ajan.

Sama pätee vaihtovirtajärjestelmiin. Samat elektronit heilahtelevat johdossa edestakaisin ja luovuttavat liike-energiaansa.

Elektronit itse eivät katoa tai muutu valoksi esimerkiksi lampussa.

Capito tutto, perchè sono uno
Persona molto, molto intelligente...

-Quidquid latine dictum sit, altum viditur.

If you stare too long into the Screen, the Screen looks back at you.

Vierailija
P.e.p.i.
Elektorit kulkevat plussasta miinukseen.

Nehän kulkevat miinuksesta plussaan... virta menee plussasta miinukseen. en ole koskaan ymmärtänyt miksi tuommoinen "virran suunta" pitää olla erikseen, kun elektronien kulkusuunta olisi paljon konkreettisempi.

Vierailija
msdos464
P.e.p.i.
Elektorit kulkevat plussasta miinukseen.



Nehän kulkevat miinuksesta plussaan... virta menee plussasta miinukseen. en ole koskaan ymmärtänyt miksi tuommoinen "virran suunta" pitää olla erikseen, kun elektronien kulkusuunta olisi paljon konkreettisempi.

virran kulkusuunnnaksi on joskus vain sovittu että se menee +...- mutta myöhemmin havaittiin että se onkin toisin päin, mutta sitä ei ruvettu enää muuttamaan

Kosh
Seuraa 
Viestejä21228
Liittynyt16.3.2005

Virran kulkusuunta tosiaankin sovittiin jo ennenkuin elektroneja oli havaittu. Aiemmin ajateltiin, että (staattista) sähköä on kahta eri lajia. Lasisähköä, ja lakkasähköä, jotka siis kuvaavat niitä sähkön tyyppejä, joita syntyy kun näitä materiaaleja (tai muita materiaaleja) hangataan kissan turkkiin. Benjamin Franklin esitti uutena ideana, että näissä molemmissa kyse olisikin samasta asiasta; että toinen oli sähkön puutetta ja toinen sen ylimäärää. Tämä malli selitti monia sähkön mystisiä ominaisuuksia. Tästä seurasi, että sähkövirran oli oltava sähkön peruselementtien liikettä. Koska leketronista ei ollut hajuakaan eikä sitä voitu vielä pitkään aikaan mitenkään havaita, Franklin teki päätöksen sähkön "plus" ja "miinus" -tyypeistä (joiksi hän ne myös mielivaltaisesti nimesi) siten kuin teki, eli lasisähköstä tuli plus ja lakkasähköstä miinus. Kuten luonnonlaeista voimakkain, eli Murphyn laki, oli saneleva, niin kahdesta yhtä hyvästä vaihtoehdosta valitessaan Franklin valitsi juuri sen väärän. Mutta koska positiivinen ja negatiivinen napa sekä niistä johtuen virran suunta oli kerran sovittu, ja standardiksi määräytynyt, ei tälle enää mitään voitu edes sitten, kun elektroni viimein löydettiin ja virrankuljettajaksi johteissa osoittautui.

Se oli kivaa niin kauan kuin sitä kesti.

Vierailija

Tämä elektronivirtahan koskee sähkön siirtymisen esim. metallijohtimessa mutta sitten eikös elektrolyytissä sähkö kulje sekä positiivisillä että negatiivisillä varauksen kuljettimilla?

Vierailija
tk
Tämä elektronivirtahan koskee sähkön siirtymisen esim. metallijohtimessa mutta sitten eikös elektrolyytissä sähkö kulje sekä positiivisillä että negatiivisillä varauksen kuljettimilla?

Kulkee toki. Sähkövirtaa voi kuljettaa mikä tahansa varattu hiukkanen tai ioni.

Plus- ja miinusnapoja ihmetelleille vielä: Toki voitaisiin määritellä uudelleen elektronin varaus positiiviseksi, ja sopia virran kulkevan samaan suuntaan elektronien kanssa. Tällöin kuitenkin nyt positiivisiksi määriteltyjen virrankuljettajien kanssa tulisi sama ongelma - eli virta kulkee eri suuntaan kuin varauksenkuljettajat (koska siis varausten merkkien vaihto tekisi näistä negatiivisia virrankuljettajia). Virtahan nimenomaan kuvaa varauksen kulkeutumista eikä hiukkasten.

Vierailija

Mainitaan vielä, että vaihtovirta tuotetaan dynamossa muuttuvan magneettikentän avulla. Dynamossa renkaan pyörimisen seurauksena pyorii magneetti jonkin käämin läheisyydessä. Tällöin muuttuva magneettikenttä indusoi vaihtovirran kelaan (sähkömagneettinen induktio). Tämän jälkeen ne elektronit "hyppivät edestakaisin" virtapiirissä ja luovuttavat energiaansa polttimoon, jonka hehkulanka kuumenee ja kuuma hehkulanka säteilee energiaa sähkömagneettisena säteilynä, mm. valona (ns. mustan kappaleen säteily).

Vierailija
Kale
Mainitaan vielä, että vaihtovirta tuotetaan dynamossa muuttuvan magneettikentän avulla. Dynamossa renkaan pyörimisen seurauksena pyorii magneetti jonkin käämin läheisyydessä. Tällöin muuttuva magneettikenttä indusoi vaihtovirran kelaan (sähkömagneettinen induktio). Tämän jälkeen ne elektronit "hyppivät edestakaisin" virtapiirissä ja luovuttavat energiaansa polttimoon, jonka hehkulanka kuumenee ja kuuma hehkulanka säteilee energiaa sähkömagneettisena säteilynä, mm. valona (ns. mustan kappaleen säteily).

Minusta edelleen paras kansantajuinen selitys sähkön toiminnasta on polkupyörän kettinki.

Tasavirta pyörii yhteen suuntaan ja vaihtovirta vastavasti vaihtaa suuntaa jatkuvasti.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä23104
Liittynyt16.3.2005
MakeeK
Eli siis absoluuttisesti/todellisuudessa sekä elektronit että säkövirta kulkevat miinuksesta plussaan?

Sähkövirta kulkee plussasta miinukseen (lähteen ulkopuolella). Se on määritelty asia, ja siksi tosiaan luonnontieteessä harvinainen totuus. Elektronit, ja muut negatiiviset varauksenkuljettajat, taas liikkuvat sovittua sähkövirran kulkusuuntaa vastaan. Positiiviset varauksenkuljettajat taas kulkevat sähkövirran suuntaan.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä23104
Liittynyt16.3.2005
Veikko

Minusta edelleen paras kansantajuinen selitys sähkön toiminnasta on polkupyörän kettinki.

Tasavirta pyörii yhteen suuntaan ja vaihtovirta vastavasti vaihtaa suuntaa jatkuvasti.

Tuo on kyllä harvinaisen hyvä analogia tasasähkölle ja pientaajuiselle vaihtosähkölle. Samalla tavoin kun ketjustakaan ei katoa lenkkejä, sähköpiiristä ei katoa elektroneja vaikka ne edestakaisin kulkevatkin.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä23104
Liittynyt16.3.2005
heikki r
Neutroni
Veikko

Minusta edelleen paras kansantajuinen selitys sähkön toiminnasta on polkupyörän kettinki.

Tasavirta pyörii yhteen suuntaan ja vaihtovirta vastavasti vaihtaa suuntaa jatkuvasti.




Tuo on kyllä harvinaisen hyvä analogia tasasähkölle ja pientaajuiselle vaihtosähkölle. Samalla tavoin kun ketjustakaan ei katoa lenkkejä, sähköpiiristä ei katoa elektroneja vaikka ne edestakaisin kulkevatkin.


Valitettavasti tuossa vertauksessa unohtuu se tosiasia että paristo tasasähkövirtapiirissä tyhjenee.




Kyllä se ketjukin pysähtyy ja lakkaa välittämästä tehoa kun polkija hyytyy. Ei se ketju siitä katoa.



Elektronit eivät katoa minnekään. Sen sijaan elektronit liikkeelle ajava sähkökenttä katoaa pariston tyhjentyessä. Normaalisti sinkin ja mangaanidioksidin reaktiot aikaansaavat sähkökentän, joka tuottaa jännitteen. Se on voima, joka ajaa elektronit liikkeelle. Jokaiset kaksi liikkeelle saatua elektronia kuitenkin aiheuttavat aina yhden sinkkiatomin liukenemisen elektrolyyttiin (sinkkioksidiako siitä tulee, en nyt muista ruskokiviparin toimintaa). Kun metallinen sinkki kuluu loppuun, tuo reaktio ei voi enää luonnollisesti toimia ja parin jännite hiipuu. Sen jälkeen eivät elektronit enää liiku (sähköä kuljettaen, lämpöliike tietysti säilyy), ja patteri on tyhjä.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat