Seuraa 
Viestejä45973

Onko sähkö energiaa? Hassu kysymys. Sähköllä tarkoitan nimenomaan sitä sähköä, joka saa kattolamppuni valaisemaan kun käännän seinässä olevaa valokatkaisijaa. Ei siis keskustella atomien, sähkökenttien ja sen semmoisten energiasta, vaan siitä tutusta kotitaloudessakin hyödynnettävästä sähköstä, jonka ymmärtäminen ei vaadi erikoisempaa fysiikan tms. osaamista.

Aikoinaan kysymystä tuli pohdittua paljonkin. Eikä se niin itsestään selvää ole vieläkään. Jos nimittäin vastaa kysymykseen, että "on", joutuukin uuden kysymyksen eteen: mitä energiaa se on?

Pohtikaa. Ja kertokaa mielipiteenne. Jossain tällä saitilla pyydettiin kertomaan omin sanoin, mitä energia on. Aloitin vastaamaan, mutta luovutin. Olikin yllättävän vaikea tehtävä.

Sivut

Kommentit (21)

Sähkö ei ole energiaa. Sähkö on tapa siirtää energiaa. Johtimeen jännite-eroista syntyvä sähkökenttä välittää energian generaattorista sähkölaitteisiin. Generaattoreiden tehon täytyy olla joka hetki kulutuksen suuruinen, muuten jossakin virta katkeaa.

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
bosoni
Seuraa 
Viestejä2704

Edellisessä vastauksessa oleellisin olikin. Sähkön tapauksessa energiaa siirtyy sillä tavalla, että sähköä tehdessä tehdään työtä sähkökentän synnyttämiseksi, ja sähkökenttä puolestaan tekee työtä johtimessa liikkuville elektroneille, ja sitä liikettä voidaan hyödyntää monin keinoin.

(ja kuten yksinkertaistuksissa aina, kaikenlaista tulee oikaistua)

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Sähkö se on sitä kun töpselist käänttä ni lamppu sytty tos tuva katos, eiks se ol enerkia, mut mitä tyät se o?
Tai ku keneraattoril pikko klapui nii se on taas työt, mut onkse enerkia?

Lentotaidoton
Seuraa 
Viestejä6469

Ei ole sellaista entiteettia kuin sähkö. Puhekielen slangia.

On olemassa sähkövaraus, joka on kvanttisuure siinä missä muutkin varaukset.

Sitten on olemassa sähkömagneettinen säteily, joka on yksi neljästä vuorovaikutuksesta. Tällä säteilyllä pystymme operoimaan lähes mielemme mukaan.

Juuri sähkömagneettisella säteilyllä ei ole sen enempää tekemistä energian kanssa kuin millään muullakaan vuorovaikutuksella. Sitä voidaan käyttää energiansiirtoon siinä kuin mitä muuta vuorovaikutusta hyvänsä.

Lentotaidoton
Ei ole sellaista entiteettia kuin sähkö. Puhekielen slangia.

On olemassa sähkövaraus, joka on kvanttisuure siinä missä muutkin varaukset.

Sitten on olemassa sähkömagneettinen säteily, joka on yksi neljästä vuorovaikutuksesta. Tällä säteilyllä pystymme operoimaan lähes mielemme mukaan.

Juuri sähkömagneettisella säteilyllä ei ole sen enempää tekemistä energian kanssa kuin millään muullakaan vuorovaikutuksella. Sitä voidaan käyttää energiansiirtoon siinä kuin mitä muuta vuorovaikutusta hyvänsä.


Tarkenuksena Sähkömagneettisuus on kyetty yhdistämään heikkoon vuorovaikutukseen joten pitäisikin oikeastaan puhua sähköheikosta vuorovaikutuksesta.

Pohtija
Seuraa 
Viestejä883

Jos sähkö itsessään ei ole energiaa, niin minkä osan siitä (sähkön tehdessä työtä) te sitten rajaatte energiaksi

Eikö energia juuri ole tuota liikettä toisesta lähteestä toiseen (esim. veden juoksua) mitä elektronien liikettä sähkökin on...

"Perhosten liihottelu voi näyttää epämääräiseltä haahuilulta, mutta se on harhaa. Ne tietävät tarkkaan, mitä tekevät."

Lentotaidoton
Seuraa 
Viestejä6469
tapani
Lentotaidoton
Ei ole sellaista entiteettia kuin sähkö. Puhekielen slangia.

On olemassa sähkövaraus, joka on kvanttisuure siinä missä muutkin varaukset.

Sitten on olemassa sähkömagneettinen säteily, joka on yksi neljästä vuorovaikutuksesta. Tällä säteilyllä pystymme operoimaan lähes mielemme mukaan.

Juuri sähkömagneettisella säteilyllä ei ole sen enempää tekemistä energian kanssa kuin millään muullakaan vuorovaikutuksella. Sitä voidaan käyttää energiansiirtoon siinä kuin mitä muuta vuorovaikutusta hyvänsä.


Tarkenuksena Sähkömagneettisuus on kyetty yhdistämään heikkoon vuorovaikutukseen joten pitäisikin oikeastaan puhua sähköheikosta vuorovaikutuksesta.

Juu, juu tietysti. Kun lämpötilaa (energiaa) kasvatetaan on meillä loppujen lopuksi vain yksi varaus. Niillä energioilla, joilla joka päivä operoidaan on kyllä olemassa 4 eri vuorovaikutusta.

husku
http://fi.wikipedia.org/wiki/S%C3%A4hk%C3%B6[/quote]

Wikipedia ei ota kantaa siihen, onko sähkö energiaa, vaan käyttää termiä 'sähköenergia':

"Sähkövarauksien siirtyminen pystyy siirtämään sähköenergiaa."
Jos tuon ymmärsit, linkki johtaa helpommin ymmärrettävään kappaleeseen:

"
Sähköenergia
Sähköenergiaa mitataan laskemalla kuinka kauan (aika t) kuinka suurta tehoa (teho P) kulkee. Teho on puolestaa jännitteen U ja virran I tulo. Näin ollen energia on:

Esähkö = P*t = U*I*t
"

Ja lopuksi päätetäänkin, että sähkö on energianvälitystapa:

"
Energianvälitystapoja
sähkö
kaukolämpö
säteily
vetytalous
"

Wikipedian tekstistä pääsee siihen käsitykseen, että sähkö on energianvälitystapa, joka välittää sähköenergiaa, jota sähkövarauksien siirtyminen siirtää. Vai?

Tetraedri
Sähkö ei ole energiaa. Sähkö on tapa siirtää energiaa. Johtimeen jännite-eroista syntyvä sähkökenttä välittää energian generaattorista sähkölaitteisiin. Generaattoreiden tehon täytyy olla joka hetki kulutuksen suuruinen, muuten jossakin virta katkeaa.

Sähkökentällä ja magneettikentällä on energiaa. Siis on sähkömgneettinen energia.

Työn välityksellä energia muuttuu muodosta toiseen.

Otetaan esimerkiksi vaikkapa vesivoimalla tuotettu sähköenergia:

vesiputouksen yläpuolella ympäristöään korkeammalla olevalla vedellä on potentiaali l. asemaenergiaa. Veden pudotessa alas, potentiaalienergia muuttuu kineettiseksi energiaksi l. liike-enrgiaksi (maan painovoimakenttä tekee työtä).

Osan liike-energiastaan vesi luovuttaa voimalaitoksen turbiineille, pyörittämällä niitä (vesi tekee työtä ja menettää energiaa).

Tämä pörimisliike välitetään generaattoriin. Muuttuva magneettikenttä tekee käämeihin sähkökentän. Tämä sähkökenttä johtimessa laittaa elektronit liikkeelle (sähkökenttä tekee työtä=sähkövirta).

Mitä enemmän sähkövirtaa otetaan, sitä enemmän generaattori vastustaa pyörittämistä, siis sitä enemmän joudutaan tekemään työtä generaattorin pyörittämiseen.

Jännitteen käsite liittyy sähkökenttän eri pisteiden A ja B välille, jännite on sähkökentän tekemä työ varausta kohti, kun sähkökenttä siirtää varauksen pisteestä A pisteeseen B. (sähkökenttä tekee työtä).

Kun varaus kulkee esim. kuluttajan lampun kautta, törmäilee elektroni johteen atomeihin ja laittaa ne värähtelemään (=lämpöenergia) tai virittää atomin (=valo, säteilyenergia). Sähköenergia muuttunut valoksi ja suurin osa lämmöksi.
Lämpöenergia on koko prosessin lopputulos (myös säteilyn osalta kun se kohtaa aineen, joka ei täysin heijasta).

Lämpöenergialla on ominaisuus levitä tasaisesti ympäristöön, mistä sitä ei enää voi kerätä takaisin. Energia säilyy, mutta ei ole enää käyttökelpoista. (energian huonontuminen)

Sähkön käsittäminen energiaksi on vaikeata kai siksi, että sitä ei suoraan voi kaivaa luonnosta, eikä säilyttää sähkönä missään.

Paristot ja akut sisältävät kemiallista energiaa. On niillä jännite l. sähkökentän muodostamismahdollisuus, kun virtapiiri suljetaan. Kemialliset reaktiot ylläpitävät jännitettä ja tuottavat sähköenergiaa kun virtaa otetaan.

Huh, huh.

Sähkömagneettista energiaa on luonnossa vaikka millä mitalla sähkömagneettisena säteilynä. Aurinko sillä energialla ylläpitää elämää maapallosellamme. Kaikki muutkin tähdet syytävät sitä avaruuteen. Säteily syntyy fuusio reaktioissa.

Tulipa luento.

Vastaaja_s24fi
Jossain tällä saitilla pyydettiin kertomaan omin sanoin, mitä energia on. Aloitin vastaamaan, mutta luovutin. Olikin yllättävän vaikea tehtävä.

Energia on kyky tehdä työtä.
Täytyy syödä, että jaksaa näpytellä tietokonetta.
Täytyy syödä, vaikkei tekisi yhtään mitään. Elimistö tekee koko ajan vaikka mitä.
Menee kemiaksi, joten luovutan.

Vastaaja_s24fi
husku



Wikipedia ei ota kantaa siihen, onko sähkö energiaa, vaan käyttää termiä 'sähköenergia':

"Sähkövarauksien siirtyminen pystyy siirtämään sähköenergiaa."
Jos tuon ymmärsit, linkki johtaa helpommin ymmärrettävään kappaleeseen:

"
Sähköenergia
Sähköenergiaa mitataan laskemalla kuinka kauan (aika t) kuinka suurta tehoa (teho P) kulkee. Teho on puolestaa jännitteen U ja virran I tulo. Näin ollen energia on:

Esähkö = P*t = U*I*t
"

Ja lopuksi päätetäänkin, että sähkö on energianvälitystapa:

"
Energianvälitystapoja
sähkö
kaukolämpö
säteily
vetytalous
"

Wikipedian tekstistä pääsee siihen käsitykseen, että sähkö on energianvälitystapa, joka välittää sähköenergiaa, jota sähkövarauksien siirtyminen siirtää. Vai?[/quote]

Tuo lienee suomenkielisestä versiosta. Itse käyttäisin, ja muistaakseni
olen joskus käyttänytkin, energian määritelmänä kutakuinkin samaa kuin
englanninkielinen Wikipedia: energia on tehty työ tietyssä tilassa olevan
järjestelmän muuttamiseksi toiseen tiettyyn tilaan, ts. energia on kyky tehdä työtä.
Kahden tilan/kappaleen välisellä sähkövarauserolla näin voi tehdä. Puhekielisesti
voitaneen sanoa, että sähkö on energiaa.

Lentotaidoton
Seuraa 
Viestejä6469

"Wikipedian tekstistä pääsee siihen käsitykseen, että sähkö on energianvälitystapa, joka välittää sähköenergiaa, jota sähkövarauksien siirtyminen siirtää. Vai?

Tuo lienee suomenkielisestä versiosta. Itse käyttäisin, ja muistaakseni
olen joskus käyttänytkin, energian määritelmänä kutakuinkin samaa kuin
englanninkielinen Wikipedia: energia on tehty työ tietyssä tilassa olevan
järjestelmän muuttamiseksi toiseen tiettyyn tilaan, ts. energia on kyky tehdä työtä.
Kahden tilan/kappaleen välisellä sähkövarauserolla näin voi tehdä. Puhekielisesti
voitaneen sanoa, että sähkö on energiaa."

Niin eiköhän tuo "sähköenergia" ole se puhekielinen epätarkka slangi-ilmaisu. Sanottaisiinko vaikka, että sähkö (siis sähkömagneettinen säteily) on (yksi) energianvälitystapa, joka välittää sähköVARAUSeroa. Kun se näin tekee, tulee tehdyksi työtä.

Kun tässä nyt ihmetellään mitä se energia oikein on, niin en malta olla laittamatta mukaan virallista SI määritelmää energiasta.

Joten
Energia, työ tunnus: E,W ja yksikkö on joule J.
Joule on johdannaisyksikkö ja saadaan seuraavalla tavalla:
1 J=1 Nm

Kaavassa N on tarkoittaa Newtonia joka taas on voiman F yksikkö
ja se taas saadaan seuraavasta kaavasta

1 N=1 kgm/s^2

Nämä yhdistämällä saadaan sitten Joulelle toinenkin määritelmä eli
1J=kgm^2/s^2

Eli energan määritelmää ei ole sidottu sähköön. Se on vain yksinkertaisesti kyky tehdä työtä. Eli kyky siirtää massaa tilassa ja ajassa.
Käytännön syistä on sitten tietenkin ollut perusteltua erotella erilaisia energian lajeja kuten sähkö, lämpö, potentiaaali yms. energiat.

Lentotaidoton
Ei ole sellaista entiteettia kuin sähkö. Puhekielen slangia.

Sitten on olemassa sähkömagneettinen säteily, joka on yksi neljästä vuorovaikutuksesta. Tällä säteilyllä pystymme operoimaan lähes mielemme mukaan.

Juuri sähkömagneettisella säteilyllä ei ole sen enempää tekemistä energian kanssa kuin millään muullakaan vuorovaikutuksella. Sitä voidaan käyttää energiansiirtoon siinä kuin mitä muuta vuorovaikutusta hyvänsä.

Aloinpa ajatella tarkemmin:
1) Painovoimakenttä. Ei yleensä sanota, että painovoimakentällä on energiaa.
Painovoimakentässä olevalla kappaleella sanotaan olevan energiaa, potentiaalienergiaa, johonkin valittuun kentän vertailutasoon nähden.
2) Sähkökenttä. Sähkökentässä olevalla varauksella on energiaa, potentiaalienergiaa, johonkin valittuun nollatasoon verrattuna.
3) Magneettikenttä. Sama juttu.

Toisaalta, kyseiset kentät kykenevät muuttamaan kappaleiden liiketiloja, se on työtä. Kentät kykenevät tekemään työtä, tältä kannalta ajatellen niillä on energiaa.

Jokin tosin muodostaa kyseiset kentät. Työ on pois kentän ylläpitäjältä, ellei se korvaa kentän tekemää työtä, kenttä heikkenee.

Voi sanoa, että kentät vain siirtävät energiaa.

Sähkömagneettinen säteily siirtää energiaa kappaleesta toiseen, liikuen koko ajan valon nopeudella. Säteilyä ei voi varastoida ja säilyttää missään, kuten padottua vettä.

Perinteisesti sähkömagneettinen säteily luetaan yhdeksi energian muodoksi. Onko se virhe? Sehän on energiapaketti matkalla kappaleesta toiseen.

Säteilykvantilla on myös hiukkasominaisuudet. Painovoima vaikuttaa niihin. Säteilykvantille lasketaan energia E=hf ja myös liikemassa, lepomassaa niillä ei ole.

Painovoimakentälle on haettu vastaavaa painovoimakvanttia, välittäjähiukkasta. Onko se niin heikko, ettei sitä ole pystytty toteamaan?

Meinaan jatkossakin puhua ainakin sähkömagneettisen säteilyn energiasta.
_______
lusku, susi jo syntyessään

Lentotaidoton
"Wikipedian tekstistä pääsee siihen käsitykseen, että sähkö on energianvälitystapa, joka välittää sähköenergiaa, jota sähkövarauksien siirtyminen siirtää. Vai?

Tuo lienee suomenkielisestä versiosta. Itse käyttäisin, ja muistaakseni
olen joskus käyttänytkin, energian määritelmänä kutakuinkin samaa kuin
englanninkielinen Wikipedia: energia on tehty työ tietyssä tilassa olevan
järjestelmän muuttamiseksi toiseen tiettyyn tilaan, ts. energia on kyky tehdä työtä.
Kahden tilan/kappaleen välisellä sähkövarauserolla näin voi tehdä. Puhekielisesti
voitaneen sanoa, että sähkö on energiaa."

Niin eiköhän tuo "sähköenergia" ole se puhekielinen epätarkka slangi-ilmaisu. Sanottaisiinko vaikka, että sähkö (siis sähkömagneettinen säteily) on (yksi) energianvälitystapa, joka välittää sähköVARAUSeroa. Kun se näin tekee, tulee tehdyksi työtä.




Sähköenergia on aika hyväkin sana. Sillä se erottuu energialajeista, kuten vaikkapa liike- tai lämpöenergia. Puhun siis edelleen siitä 'kotitaloussähköstä'. Energiaahan sen täytyy olla, ei se kattolamppu muuten syttyisi. Mutta mitä energiaa se oikein on? Vastauksen tähän löysin lopuksi seuraavasta lainauksesta:

1. Määrällisyys. Energia on olion (tai ilmiön) määrällinen ominaisuus. Niin erilaisia kuin energian lajit ovatkin, ne mielletään aina joksikin, jota on kappaleella, vuorovaikutuksella, kentällä, aaltoliikkeellä, säteilyllä jne. tietty määrä. Määrällisyyden hahmo on olennainen kaikissa sittemmin opittavissa eri lajeja esittävissä energiasuureissa, joita edustavat kappaleen liike-energia, ainesysteemin sisäenergia, vuorovaikutuksen potentiaalienergia jne. Sähköenergian mainitseminen energian lajiksi taas johtaa ristiriitaan tämän perusmielikuvan kanssa heti kun ymmärretään, ettei sähköenergia ole johtimen eikä siinä liikkuvien elektronien energiaa vaan energiaa, joka siirtyy virtapiirin välityksellä lähteestä käyttökohteeseen.
http://didactical.physics.helsinki.fi/d ... nergia.htm
ENERGIAN PERUSHAHMOT
Kaarle Kurki-Suonio
Didaktinen fysiikka
Fysiikan laitos, PL 9
00014 Helsingin yliopisto

(Kohtuullisen helposti ymmärrettävää tekstiä energiasta, pahuksen vaikeasta asiasta.)

Lentotaidoton
Seuraa 
Viestejä6469

"Perinteisesti sähkömagneettinen säteily luetaan yhdeksi energian muodoksi. Onko se virhe? Sehän on energiapaketti matkalla kappaleesta toiseen. "

Miksi vain fotoni olisi "energiapaketti". Tuon katsantokannan mukaan tietysti jokainen välittäjähiukkanen on "energiapaketti".
Gravitonin oleminen/ei-oleminen tietysti riippuu siitä, minkä muodon TOE sitten lopulta saa. Standarditeoriaan se ei kuulu.

Vastaaja_s24fi
[

Sähköenergia on aika hyväkin sana. Sillä se erottuu energialajeista, kuten vaikkapa liike- tai lämpöenergia. Puhun siis edelleen siitä 'kotitaloussähköstä'. Energiaahan sen täytyy olla, ei se kattolamppu muuten syttyisi. Mutta mitä energiaa se oikein on? Vastauksen tähän löysin lopuksi seuraavasta lainauksesta:

1. Määrällisyys. Energia on olion (tai ilmiön) määrällinen ominaisuus. Niin erilaisia kuin energian lajit ovatkin, ne mielletään aina joksikin, jota on kappaleella, vuorovaikutuksella, kentällä, aaltoliikkeellä, säteilyllä jne. tietty määrä. Määrällisyyden hahmo on olennainen kaikissa sittemmin opittavissa eri lajeja esittävissä energiasuureissa, joita edustavat kappaleen liike-energia, ainesysteemin sisäenergia, vuorovaikutuksen potentiaalienergia jne. Sähköenergian mainitseminen energian lajiksi taas johtaa ristiriitaan tämän perusmielikuvan kanssa heti kun ymmärretään, ettei sähköenergia ole johtimen eikä siinä liikkuvien elektronien energiaa vaan energiaa, joka siirtyy virtapiirin välityksellä lähteestä käyttökohteeseen.
http://didactical.physics.helsinki.fi/d ... nergia.htm
ENERGIAN PERUSHAHMOT
Kaarle Kurki-Suonio
Didaktinen fysiikka
Fysiikan laitos, PL 9
00014 Helsingin yliopisto

(Kohtuullisen helposti ymmärrettävää tekstiä energiasta, pahuksen vaikeasta asiasta.)

Kuten joku kai jo mainitsi, sanaa "sähkö" voisi välttää, koska se ei ole tarkka tieteellinen ilmaisu.

Tuossa kai lähinnä tuodaan ilmi, että energiaa ei varastoidu johtimiin, vaan energia on siellä, missä se tuotetaan, eli voimalaitoksella, jossakin muussa muodossa.

Tuo ei kiellä sitä, etteikö sähkövarauksella voi olla energiaa ja se on yksinkertaisesti sen ja jännitteen tulo, Q*U (toisin muotoiltuna t*I*U). Tämä voidaan havainnollistaa käytännössä kondensaattorilla, jolla on varaus Q ja joka on varattu tiettyyn jännitteeseen U. Kondensaattorin varauksen energia voidaan muuttaa sitten vaikka lämmöksi kytkemällä se hehkulamppuun.
Luonteva analogia mekaniikasta tuolle on pato ja sen takana olevan veden potentiaalienergia, eli jännite vastaa korkeutta ja vesimäärä varausta.

Sähkömagneettisen säteilyn energia puolestaan on kokonaan toinen energiamuoto, jota ei pidä sotkea sähkövarauksen energiaan. Fotonin energia saadaan tunnetusti laskettua kaavalla hf, eli Plackin vakio kertaa fotonin taajuus.

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Suosituimmat