<%@LANGUAGE="JAVASCRIPT" CODEPAGE="1252"%> ASTEL - FYKE-opas
       
 

SÄHKÖ JA MAGNETISMI

TULOSTETTAVA PDF

1. SÄHKÖVARAUSTA SYNTYY HANGATESSA
Sähkövaraus synnyttää sähköisen vuorovaikutuksen

Yksinkertainen malli kappaleen varautumisesta
Polarisaatio
Salaman synty
Sähkövarauksen historiaa
Tutkimus: Kappaleen varaaminen
Varatun kappaleen vaikutus varaamattomaan kappaleeseen

Demonstraatioita

2. VIRTAPIIRI
Komponentti ja virtapiiri
Jännite ja sähkövirta
Sähkövirralla siirretään energiaa
Piirrosmerkit
Tasa- ja vaihtovirta
Johteet ja eristeet
Sähkölaitteiden virtapiirit
Ihmisen virtapiirit
Tutkimus: Lamppu hehkumaan
Eriste eristää ja johde johtaa
Kalvokytkin kytkee

3. PERUSKYTKENNÄT
Jännitteen ja sähkövirran mittaaminen
Paristojen kytkennät
Lamppujen kytkentöjen vaikutus sähkövirtaan
Oikosulku
Sulake
Resistanssi

Tutkimuksia:
Jännitteen mittaaminen
Sähkövirran mittaaminen
Paristojen kytkennät
Sähköiset kytkennät

4. JÄNNITELÄHDE YLLÄPITÄÄ JÄNNITETTÄ
Pariston jännite
Napajännite
Voltan pari
Paristo ja akku
Tutkimus: Valoa perunasta
Tehtäviä

5. SÄHKÖENERGIA JA -TEHO
Valaisutehon riippuvuus jännitteestä ja sähkövirrasta
Sähköteho
Sähköenergia
Termostaatti

Tutkimuksia:
Lämmitin

Hehkuva lanka
Demonstraatioita

6. MAGNETISMI JA KOMPASSI
Kompassi
Magneettinen vuorovaikutus
Magnetoituminen
Magneettikenttä
Maan magneettikenttä
Magnetoitumisen selitys

Tutkimus:
Kompassi
Magneettinen vuorovaikutus
Tankomagneetin valmistaminen
Tehtäviä
Demonstraatioita

7.SÄHKÖMAGNEETTI
Virtajohdin käyttäytyy magneetin tavoin
Sähkömagneetin valmistaminen
Sähkövirran yksikkö
Sähkömagnetismin sovelluksia
Sähkösoittokello
Sähkömoottori
Kaiutin
Aivojen magneettikenttä
Magneettinen tiedontallennus
Tutkimuksia
Tehtäviä

8. SÄHKÖVIRRAN SYNNYTTÄMINEN
Generaattori
Vaihtojännite
Muuntaja
Energian siirto sähkövirran avulla
Auringon energia kiertää maapallolla
Lämpövoimalaitos
Vesi- ja tuulivoimalaitos
Ydinvoimalaitos
Energiantuotannon riskit
Energiantuotannon päästöt

Tutkimuksia:
Induktioilmiö
Generaattori

9. SÄHKÖTURVALLISUUS
Sulake
Sähkölaitteen suojaus
Valaisin ja lampun vaihto
Sähköisku
Kodinkoneiden huolto ja vaaratilanteita niiden käytössä
Pistotulpan vaihto

 

   

Yksinkertainen malli kappaleen varautumisesta

Kaikki mallit, yksinkertaisetkin, ovat vain malleja luonnon ilmiöille. Erityisesti atomitason mallit ovat hankalia, koska atomeja ei voi nähdä. Sen tähden on tarkkaan harkittava, kannattaako peruskoulussa tukeutua lainkaan atomitason malleihin ilmiöitä selitettäessä.

Kappaleet rakentuvat atomeista. Atomin rakenneosat, protonit ja neutronit, sijaitsevat atomiytimessä ja elektronit ytimen ympärillä olevassa elektroniverhossa. Pienintä tunnettua sähkövarausta kutsutaan alkeisvaraukseksi. Elektronin e- varaus on negatiivinen ja yhden alkeisvarauksen suuruinen. Protonin p+ varaus on yhtä suuri, mutta positiivinen. Atomin kokonaisvaraus on nolla, koska siinä on yhtä monta protonia kuin elektronia. Atomia on sähköisesti neutraali.

Neutraalin kappaleen muuttumista sähköiseksi eli kappaleen varautuminen selitetään siirtyvien pienten hiukkasten avulla, joilla on sähkövaraus. Siirtyvissä hiukkasessa voi esimerkiksi olla ylimäärin elektroneja protoneihin verrattuna.

Kappaleen varautumisen selittävän yksinkertaisen mallin mukaan kappaleen varautuessa siirtyy kappaleesta toiseen sähkövarauksia.

Piirtoheitinkalvosta tulee negatiivisesti varautunut, kun sitä hangataan villakankaalla. Negatiivisia sähkövarauksia siirtyy villakankaasta piirtoheitinkalvoon.