Staattinen vs. dynaaminen sähkö
Me kaikki tiedämme sähköstä sellaisena kuin näemme sen toimivan valojen, tuulettimien, ilmastointilaitteiden, jääkaapin ja monien muiden laitteiden muodossa. Se on eräänlainen energia, jolla on kyky saada laitteet toimimaan. Emme näe sähköä, mutta sen vaikutus näkyy, kuullaan, haistaa ja sitä voidaan jopa koskettaa (kuten saamme iskun). Sähkön ilmiö voidaan helposti selittää elektroniteorian avulla. Sähköä on periaatteessa kahta tyyppiä, dynaaminen sähkö ja staattinen sähkö. Näissä kahdessa sähkötyypissä on monia eroja, joista puhutaan tässä artikkelissa.
Kaikki aine koostuu atomeista, joiden ytimessä on yhtä monta neutroneja ja protoneja, ja elektroneista, jotka kiertävät ytimen ulkopuolella kiertoradalla. Normaaleissa olosuhteissa protonit (positiiviset varaukset) tasapainottavat elektroneja (negatiiviset varaukset), koska niiden lukumäärä on yhtä suuri. Jotkut atomit pystyvät kuitenkin houkuttelemaan elektroneja, kun taas toiset voivat menettää elektroninsa. Tätä kutsutaan elektronivirtaukseksi. Atomien ulkoratojen elektronit ovat löysät (vähemmän puoleensa ytimen protonit) ja niitä kutsutaan sellaisenaan vapaiksi elektroneiksi. Nämä elektronit voidaan vapauttaa atomeista ja näiden elektronien tasainen virta muodostaa sähkövirran. Aineet luokitellaan johtimiksi, eristeiksi ja puolijohtimiksi niiden kykynsä mukaan menettää tai saada elektroneja. Vaikka metallit ovat johtimia, lasi, puu, kumi jne. ovat eristeitä.
Staattinen sähkö on eristeiden ilmiö. Kun kahta eristettä, kuten kumipalloa ja muovivaakaa, hierotaan toisiaan vasten, molemmat latautuvat sähköisesti. Kun yksi menettää joitain elektroneja, toinen saa joitain elektroneja. Tämän nähdään ilmapallona, joka pystyy tarttumaan seinään, kun taas asteikko hankkii kyvyn houkutella pieniä paperinpaloja. Aine, joka menettää elektroneja, varautuu positiivisesti ja aine, joka saa elektroneja, varautuu negatiivisesti. Nämä varaukset ovat paikallaan ja pysyvät aineen pinnalla. Koska elektronivirtaa ei ole, sitä kutsutaan staattiseksi sähköksi.
Toisa alta, kun elektronit vapautetaan aineesta ja saadaan virtaamaan materiaalissa, se tuottaa dynaamista sähköä ja on meille tuttua. Jos elektronit virtaavat yhteen suuntaan, tuotettua virtaa kutsutaan tasavirraksi (DC) (esimerkiksi autosi akussa tuotettu virta). Jos elektronit muuttavat suuntaaan jatkuvasti positiivisesta negatiiviseksi, syntyvää sähköä kutsutaan vaihtovirraksi (AC). Tällaista sähköä syötetään koteihinmme ja se käyttää kaikkia laitteitamme.
Lyhyesti:
Staattinen sähkö vs dynaaminen sähkö
• Elektronien virtausta materiaalissa kutsutaan sähköksi
• Staattisessa sähkössä ei ole elektronien virtausta ja se johtuu vain positiivisten ja negatiivisten varausten epätasapainosta. Elektronit pysyvät paikallaan eivätkä liiku.
• Dynaamisen sähkön tapauksessa elektronien virtaus voi olla joko yhteen suuntaan (tasavirta) tai se voi vaihdella suuntaa toistuvasti (vaihtovirta).
