Seuraa 
Viestejä79
Liittynyt12.8.2015

Sähkövirran kulkemisen edellytys on potentiaaliero siis jännite ja suljettu virtapiiri. Suljettu virtapiiri muodostuu normaalisti sähkölähteen sisäisestä virtapiiristä ja ulkoisesta virtapiirin osasta. Edellä mainittu on selvää useimmiten, mutta miten muodostuu suljettu virtapiiri salamaniskussa pilvestä maahan? Ukkospilvi on tässä sähkölähde, pilven alapuoli on negatiivinen kohtio ja pilven yläosa positiivinen kohtio. Pilvi on kuin mikä tahansa sähkölähde, kuten paristo, dynamo, varattu kondensaattori tms. Miksi salama yleensäkin iskee maahan, neutraaliin tai vieraaseen potentiaaliin. Eihän kahden eri sähkölähteen (-) (+) välille saa yksinapaisesti virtaa kulkemaan, tarvitaan potentiaaliero ja suljettu virtapiiri.

Kommentit (14)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä29581
Liittynyt16.3.2005

VilleVoltti kirjoitti:
Sähkövirran kulkemisen edellytys on potentiaaliero siis jännite ja suljettu virtapiiri.

Suljettu virtapiiri on koulukirjayksinkertaistus. Sähkövaraukset esiintyvät kuitenkin erillisinä ja niitä voi tietyin edellytyksin siirrellä ilman suljettua virtapiiriä. Esimerkiksi salaman tapauksessa pilvessä tapahtuu prosessi, joka erottelee varauksia pilven ylä- ja alaosiin. Negatiivinen alaosa vaikuttaa sähkökentällään maahan ja työntää elektroneja pois pilven alta ympäröiville alueille. Pilven alle muodostuu positiviinen varaus. Jos salama lyö pilven sisällä ja tasaa varaukset, maassakin olevat varaukset tasoittuvat. Sähkölinjoihin muodostuu syöksyaaltoja, jotka rikkovat sähkölaitteita (siihen siis riittää pilvisalama, salaman ei tarvitse osua johtoon). Jos taas salama lyö pilven alaosasta maahan, pilven yläosan positiivinen varaus jää ja se vetää maahan negatiivisen varauksen pilven alle.

ovolo
Seuraa 
Viestejä6111
Liittynyt7.7.2007

Varauksen muodostumista pilveen voidaan rinnastaa kondensaattoriin. Maan ja pilven välille muodostuu sopivissa sääolosuhteissa potentiaaliero, eli toinen varautuu positiiviseksi ja toinen negatiiviseksi. Kun varaukset ja potentiaali kasvavat tarpeeksi suureksi, niin tapahtuu läpilyönti.

Eli analogiana, ensin maan ja pilven välinen kondensaattori latautuu ja jännitteen noustua tarpeeksi suureksi syntyy valokaari.

Varsinkin syksyllä tapahtuu ns. elosalamia, jotka ovat pilven/ pilvien välisten varausten purkautumista. Kannattaa lukea influenssi-ilmiöstä: https://fi.wikipedia.org/wiki/Influenssi

ovolo
Seuraa 
Viestejä6111
Liittynyt7.7.2007

VilleVoltti kirjoitti:
Mitä eroa on infuenssilla ja sähköisellä polarisaatiolla ilmiöinä?

Periaatteessa sama ilmiö, mutta polarisaatiolla yleensä tarkoitetaan eristeen atomien tai molekyylien järjestäytymistä ja kääntymistä koko kappaleen alueella. Influenssissa varaukset pakkautuvat  johteen vastakkaisiin päihin.

https://www.youtube.com/watch?v=053ey9UY5ok

https://fi.wikipedia.org/wiki/S%C3%A4hk%C3%B6eriste

ovolo
Seuraa 
Viestejä6111
Liittynyt7.7.2007

ovolo kirjoitti:
VilleVoltti kirjoitti:
Mitä eroa on infuenssilla ja sähköisellä polarisaatiolla ilmiöinä?

Periaatteessa sama ilmiö, mutta polarisaatiolla yleensä tarkoitetaan eristeen atomien tai molekyylien järjestäytymistä ja kääntymistä koko kappaleen alueella. Influenssissa varaukset pakkautuvat  johteen vastakkaisiin päihin.

https://www.youtube.com/watch?v=053ey9UY5ok

https://fi.wikipedia.org/wiki/S%C3%A4hk%C3%B6eriste

Näyttää siltä, kuin wikipedian linkin kuvassa eristeen dipolit olisi piirretty väärinpäin. Postasin kuvan, missä mielestäni oikein päin.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä29581
Liittynyt16.3.2005

Tuuba kirjoitti:
Voiko salama lyödä myös tyhjiön läpi?

Sähköpurkaus voi kulkea tyhjiön läpi, jos sähkökenttä on riittävän voimakas, mutta siihen ei liity kirkasta valoilmiötä, joka johtuu ilman kuumenemisesta. Ilmiötä sovelletaan elektroniputkissa, joissa ohjataan katodilta anodille menevää elektronisuihkua johtamalla varauksia erilaisille hiloille, jotka on sijoitettu matkan varrelle.

Aineen elektronit ovat tietynsuuruisen potentiaalikaivon pohjalla. Jos ympäröivä sähkökenttä on tarpeeksi iso, elektroneja alkaa tunneloitua ulos potentiaalikaivosta. Tunneloitumistodennäköisyys riippuu voimakkaasti lämpötilasta, koska kuumat (energiset) elektronit ovat lähempänä kaivon reunaa. Siksi elektroniputkissa on aina katodin hehkutus. Google tietää kertoa lisää hakusanoilla "thermionic emission".

VilleVoltti
Seuraa 
Viestejä79
Liittynyt12.8.2015

ovolo kirjoitti:
ovolo kirjoitti:
VilleVoltti kirjoitti:
Mitä eroa on infuenssilla ja sähköisellä polarisaatiolla ilmiöinä?

Periaatteessa sama ilmiö, mutta polarisaatiolla yleensä tarkoitetaan eristeen atomien tai molekyylien järjestäytymistä ja kääntymistä koko kappaleen alueella. Influenssissa varaukset pakkautuvat  johteen vastakkaisiin päihin.

https://www.youtube.com/watch?v=053ey9UY5ok

https://fi.wikipedia.org/wiki/S%C3%A4hk%C3%B6eriste

Näyttää siltä, kuin wikipedian linkin kuvassa eristeen dipolit olisi piirretty väärinpäin. Postasin kuvan, missä mielestäni oikein päin.

Wipedian selityksessä sähkökentässä eristeen molekyylit kääntyvät niin että eristeen sähkökenttä hylkii vaikuttavaa kenttää. Tässä toisessa mallissa kentät vetävät toisiaan puoleensa.

Mikä on loppujen lopuksi polarisaation funktio, kumpi tulkinta tukee sitä?

ovolo
Seuraa 
Viestejä6111
Liittynyt7.7.2007

VilleVoltti kirjoitti:
ovolo kirjoitti:
ovolo kirjoitti:
VilleVoltti kirjoitti:
Mitä eroa on infuenssilla ja sähköisellä polarisaatiolla ilmiöinä?

Periaatteessa sama ilmiö, mutta polarisaatiolla yleensä tarkoitetaan eristeen atomien tai molekyylien järjestäytymistä ja kääntymistä koko kappaleen alueella. Influenssissa varaukset pakkautuvat  johteen vastakkaisiin päihin.

https://www.youtube.com/watch?v=053ey9UY5ok

https://fi.wikipedia.org/wiki/S%C3%A4hk%C3%B6eriste

Näyttää siltä, kuin wikipedian linkin kuvassa eristeen dipolit olisi piirretty väärinpäin. Postasin kuvan, missä mielestäni oikein päin.

Wipedian selityksessä sähkökentässä eristeen molekyylit kääntyvät niin että eristeen sähkökenttä hylkii vaikuttavaa kenttää. Tässä toisessa mallissa kentät vetävät toisiaan puoleensa.

Mikä on loppujen lopuksi polarisaation funktio, kumpi tulkinta tukee sitä?

Alkuperäinen selostus kuvalle on sivulla: https://en.wikipedia.org/wiki/Electric_dipole_moment  Sivun puolessavälin on otsikko: Surface charge. Siinä puhutaan hieman eri asiasta,  eli pintavarauksen syntymisestä. Eli kuvan selitysteksti on: A uniform array of identical dipoles is equivalent to a surface charge. Eli kyllä siinä linkkaamassani youtubevideossa asiat selitetään oikein.

Vierailija

Mihin perustuu eristeen eristävyys? Onko tyhjiö paras eriste? Vai tuoko eristemateriaali jotain lisäeristävyyttä tyhjiöön nähden? Vai onko kaikki eristeet periaatteessa vain huonoja johteita? 

kfa
Seuraa 
Viestejä2517
Liittynyt13.3.2008

Tuuba kirjoitti:
Mihin perustuu eristeen eristävyys? Onko tyhjiö paras eriste? Vai tuoko eristemateriaali jotain lisäeristävyyttä tyhjiöön nähden? Vai onko kaikki eristeet periaatteessa vain huonoja johteita? 

Tyhjiö ei ole paras eriste ainakaan teknisessä käytössä suurjännitteiden kanssa toimittaessa.

https://en.wikipedia.org/wiki/Dielectric_strength

Tislattu vesi 65-70 MV/m, timantti 2000 MV/m.

Suurjännitteisessä sähkönsiirrossa käytetään usein paineistettua kaasumaista rikkiheksafluoridia SF6 katkaisulaitteiden eristeenä. Sillä on erinomainen kyky sammuttaa valokaari ja estää alkaneen purkauksen eteneminen. 

Tyhjiöllä on suurin teoreettinen eristyskyky mutta sen käytännön eristyskyky riippuu täysin elektrodien materiaaleista ja pintojen mikroskooppisesta rakenteesta. Suurjännitelinjojen kytkinlaitteet eivät kymmenien kilovolttien yläpuolella ole tyhjiöeristettyjä vaan niissä käytetään usein öljyä tai rikkiheksafluoridia.

http://avs.scitation.org/doi/abs/10.1116/1.581051

.

Kim Fallström kfa+news@iki.fi

Neutroni
Seuraa 
Viestejä29581
Liittynyt16.3.2005

Himuli kirjoitti:
Mihin perustuu eristeen eristävyys? Onko tyhjiö paras eriste? Vai tuoko eristemateriaali jotain lisäeristävyyttä tyhjiöön nähden? Vai onko kaikki eristeet periaatteessa vain huonoja johteita? 

Sähkönjohtavuus riippuu (käsienheiluttelutasolla) aineen elektronitiloista ja niiden miehityksestä. Jos aineen elektronit voivat ottaa pienen energialisän sähkökentältä ja siirtyä tilaan, jossa ne voivat liikkua kiteen läpi, aine on johtavaa. Johtavuus riippuu siitä kuinka herkästi elektronit liikkuvat (siihen vaikuttaa vuorovaikutus kiteen kanssa) ja kuinka suuri on liikkuvien elektronien tiheys. Mikään aine ei ole täydellinen eriste, esimerkiksi lämpöenergia tai liian voimakas sähkökenttä voi aina virittää elektroneja johtaville tiloille.

Suosituimmat

Uusimmat

Uusimmat

Suosituimmat