Sähkön historiaa
Sähköisten ilmiöiden tutkimuksen historiaa
| Vuosi
| Tutkija(t)
| Saavutus
|
| 1789
| Charles-Augustin de Coulomb
| Coulombin laki, sähkövarausten vaikutus toisiinsa
|
|
|
| Ennen Voltan sähköparia havaintoja hankaussähköllä
|
| 1800
| Alessandro Volta
| Voltan sähköpari
|
| 1820
| Hans Christian Ørsted;
| Sähköjohtimen aiheuttama magneettikenttä
|
| 1820
| André-Marie Ampère
| Virrallisten johtimien vuorovaikutus, Amperen laki
|
| 1826
| Georg Simon Ohm
| Ohmin laki, joka kuvaa jännitteen, virran ja resistanssin suhdetta toisiinsa
|
| 1830-luku
| Robert Anderson, Stratingh
| Varhaiset sähköautot
|
| 1831
| Michael Faraday
| Sähkömagneettinen induktio, Faradayn induktiolaki
|
| 1835
| Carl Friedrich Gauss
| Gaussin laki
|
| 1837
| Samuel Morse
| Sähkölennätin
|
| 1839
| William Grove
| Polttokenno
|
| 1841
| James Joule
| Sähkövirta ja sähkön muuttuminen lämmöksi
|
| 1845
| Gustav Robert Kirchhoff
| Sähkövirran haarautuminen ja jännitteen jakautuminen
|
| 1845
| Samuel Roos
| Suomenkielinen sana 'sähkö' kipinän sähähtämisen vuoksi keksitään
|
| 1849
| Antonio Meucci
| Puhelin
|
| 1859
| Gaston Planté
| Ladattava lyijyakku. Edisti etenkin sähköautojen kehitystä.
|
| 1864
| James Clerk Maxwell
| Maxwellin yhtälöt, jotka kuvaavat kattavasti sähkö- ja magneettikenttäilmiöt
|
| 1870-luku
|
| Sähkökoneiden kehittely (moottorit, generaattorit yms.)
|
| 1877
| Thomas Alva Edison
| Fonografi
|
| 1879
| Thomas Alva Edison
| Sähkövalaistus, hiililankalampun sarjatuotanto
|
| 1881
| Guglielmo Marconi
| Radio
|
| 1887
| Emil Berliner
| Gramofoni
|
| 1899
|
| Sähköauto Le Jamais Contente rikkoo 100 km/h nopeusrajan
|
| 1906
| Lee De Forest
| Elektroniputki
|
| 1920-luku
|
| Radiolähetystoiminta alkaa
|
| 1925
|
| TV keksitään
|
| 1940-luku
|
| TV-lähetystoiminta alkaa
|
| 1946
|
| Ensimmäinen radioputkilla toimiva tietokone 'ENIAC'
|
| 1947
| John Bardeen,
Walter Houser Brattain ja
William Bradford Shockley
| Transistori
|
| 1950-luku
|
| Digitaalielektroniikkaa aletaan kehittää
|
| 1960-luvun loppu
|
| Mikropiirien kehittäminen alkaa
|
| 1970-luku
|
| Mikroprosessoritekniikka alkaa kehittyä
|
Sähköenergian tuottaminen ja siirtäminen
Sähköenergiaa voidaan tuottaa monista energianlähteistä erilaisissa sähkövoimalaitoksissa. Eri energialähteitä ovat muiden muassa vesivoima, ydinvoima, tuulivoima, aurinkoenergia ja maalämpö.
Sähköä tuotetaan kemiallisten ja magneettisten ilmiöiden avulla tai suoraan auringon valosta. Kemiallinen sähkö tarkoittaa esimerkiksi paristoa, akkuaa tai polttokenno ja magneettista sähkögeneraattoria. Aurinkoenergiallaa voidaan muuttaa sähköksi aurinkokenno. Ensimmäinen veden suolapitoisuuden eroa hyödyntävä osmoosivoimala on suunnitteilla Norjassa.
Sähkö siirretään käyttökohteisiin (esimerkiksi tehtaisiin ja kotitalouksiin) sähkönsiirtoverkkoa pitkin. Valtakunnallisessa siirtoverkossa on monia muuntamoja, joissa sähkön jännitetasoa vaihdetaan kyseiselle siirtovälille soveltuvaksi.
Sähköiset ilmiöt ja suureet
Jännite (
sähköinen potentiaaliero) on
volteissa (V) mitattava eräänlainen sähkön 'voimakkuuden' yksikkö, jota voitaisiin verrata vaikkapa putouksen korkeuteen tai
hydraulisen laitteen paineeseen. Verkkojännite Suomessa on 230 volttia. Pienissä paristoissa voi olla esim. 1,5 voltin tai 9 voltin jännite.
Sähkövirtaa voitaisiin verrata virtauksen määrään putousvertauksessa tai hydrauliikassa. Sähkövirta on putouksen veden tai hydrauliikan öljyn sijaan sähkövarauksen siirtymistä. Virtaa mitataan ampeereissa (A). Tyypillinen kodin sähkötaulun sulake rajoittaa sähköjohdon virran 10 tai 16 ampeeriin ylikuormitustilanteessa.
Sähkön tuottamaa tehoa mitataan wateissa (W) tai kilowateissa (1 kW = 1 000 W). Esim. sähkölämmittimen teho saattaa olla 2 000 wattia. Sähköinen teho on virran ja jännitteen tulo, joten 230 V sähköverkossa tuo 2 000 W lämmitin aiheuttaa noin 9 A virran.
Energia on tietynlainen 'tehdyn työn määrä' ja sitä mitataan yleensä sähköisissä yhteyksissä kilowattitunteina (kWh), vaikka joule onkin yleinen energian yksikkö muuten. Jos kahden kilowatin tehoista laitetta käytetään vaikkapa kolmen tunnin ajan, kuluu sähköenergiaa 6 kilowattituntia.
Sähkönkäyttö
Useat teollisuuden ja kotien koneista ja laitteista toimivat nykyään sähköllä. Sähkölämmitys toimii siten, että sähköisissä vastuksissa sähkövirta muuttuu lämpöenergiaksi. Sähkömoottorit käyttävät monia kodinkoneita kuten vatkaimia, pölynimureita, astianpesukoneita ja pyykinpesukoneita sekä pyörittävät teollisuuden koneita. Sähkömoottoreissa sähköinen energia muuttuu mekaaniseksi energiaksi. Radio, televisio ja puhelin ovat sähköllä toimivia elektronisia laitteita. Valaistus on maailman suurin yksittäinen sähkönkuluttaja.
Sähkön tutkimus
Sähköä ja siihen liittyviä ilmiöitä tutkii sähköoppi ja sen alaisina sähködynamiikka, sähkömagnetismi ja sähköstatiikka. Sähköenergian tuottamista ja siirtämistä tutkii sähkövoimatekniikka. Elektroniikka on taas ala, joka tutkii ja kehittää elektronisista komponenteista tehtyjä laitteita kuten vaikkapa radioita ja laskimia. Automaatio
käsittelee esimerkiksi tehtaiden sähköisiä tuotantolinjoja.
Kirjallisuutta
Katso myös
Aiheesta muualla
Elektricitet
Elektrizität
Électricité
Elektrisitet
Elektricitet
)
