Elektrisitet
Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Elektrisitet er fysiske fenomener knyttet til negativt eller positivt ladde partikler i ro eller i bevegelse. Læren om elektrisitet i ro, statisk elektrisitet, kalles elektrostatikk, mens læren om elektrisitet i bevegelse, elektrisk strøm, kalles elektrodynamikk.
Navneforklaring: Det nevnes i oldtidens litteratur at rav kan tiltrekke lette gjenstander, f.eks. tørre strå, når man gnir det. Betegnelsen «elektrisk», som kom på 1600-tallet, betyr egentlig «ravaktig». Ordet elektrisitet er dannet senere og betegnet opprinnelig den tilstand et elektrisk legeme er i; det er senere gått over til å betegne elektrisk ladning.
Innhold |
[rediger] Historie
Tyskeren Otto von Guericke (1602 – 1686) fant en metode for å forsterke den elektriske virkningen. Han plasserte en jernstang med håndtak gjennom en svovelkule. Ved å dreie på håndtaket roterte kula. Dersom man holdt en tørr hånd på kulen, ble kulen elektrisk. Guericke gjorde deretter noen interessante oppdagelser: Et dun ble tiltrukket av kulen. I det dunet traff kulen, ble dunet igjen frastøtt. Dermed hadde Guericke oppdaget at det ikke bare eksisterte elektrisk tiltrekning, men også elektrisk frastøting. Charles Du Fay (1698–1739) oppdaget i 1730-årene at dette skyldtes to typer elektrisk ladning, som oppførte seg ganske likt de magnetiske polene: Like ladninger frastøtte hverandre og ulike ladninger tiltrakk hverandre. Senere var det Benjamin Franklin (1698 – 1790) som ga disse ladningene navnene positive og negative ladninger.
[rediger] Elektrisitet kan ledes og lagres
Engelskmannen Stephen Gray (1670-1736) oppdaget at enkelte stoffer kunne lede elektrisitet, mens andre ikke kunne. Han valgte å kalle disse for ledere og isolatorer. Etter hvert fant han at enkelte stoffer ledet strøm bedre enn andre og at det ikke kun var snakk om ledere og isolater men om gode og dårlige ledere. Dermed kunne man tenke seg at det neppe fantes stoffer som var fullstendig ute av stand til å lede strøm.
Benjamin Franklin benyttet kunnskapen om at en tråd kan lede strøm, da han i sitt kjente eksperiment sendte opp en drage i tordenvær. Forsøket skulle vise sammenhengen mellom lyn og elektrisitet. Dragen ble truffet av lynet og tråden ledet lynet ned i en leidnerflaske. Leidnerflasken var en oppfinnelse gjort av Peter van Musschenbroek (1692 – 1761), da han jobbet i Leiden i midten av 1740-årene. Leidenglasset ble den første kondensatoren. Kondensatorer har evnen til å lagre elektrisk strøm, men er ikke like stabilt å bruke som batteriet, som kom senere. Franklin viste også noe John Michell (1724-1793) hadde gjort før han: Elektrisitet kan magnetisere og avmagnitisere jernnåler.
[rediger] Kraften mellom ladninger: Coulombs lov.
John Michell hadde også funnet at kraften mellom to like magnetiske poler fulgte en lov der kraften var omvendt proporsjonal med kvadratet av avstanden mellom polene. Det var ingen som tok noe særlig notis av dette før den franske fysikeren Charles Coulomb (1736-1806) presenterte sine forskningsresultater. Etter en rekke forsøk fant Coulomb at dersom vi har en avstand r mellom to ladninger q1 og q2, vil kraften på ladningene være
der k er konstant. Det er dette vi i dag kaller Coulombs lov. Den elektriske kraften skiller seg fra gravitasjonskraften ved at den både kan være tiltrekkende og frastøtende. Dersom begge ladninger har likt fortegn virker kraften frastøtende. Dersom ladningene har motsatt fortegn, virker ladningene tiltrekkende. På tross av disse forskjellene støttet likheten mellom formlene opp under en idé om at alle krefter i naturen er sentralkrefter, tiltrekkende eller frastøtende.
[rediger] Batteriet
I 1799 hadde Alessandro Volta funnet opp et apparat, som ble kalt voltasøylen og som ble det aller første batteriet. Dette produserte kontinuerlig elektrisk strøm i motsetningen til kondensatoren som kvittet seg med all strømmen med en gang den ble koblet til noe. Der tidligere forskere kun forsket på statisk elektrisitet, ga den nye oppfinnelsen forskere utallig nye muligheter. Nå kunne de kontrollere flyten av strøm på egenhånd. Dette gjorde at fysikerne nå oppdaget nye og uventede egenskaper ved elektrisitet, som de ikke hadde forutsett. En av disse oppdagelsene var Michael Faradays oppdagelse av elektromagnetisme. Nå kunne man skape elektrisitet ved hjelp av skiftende magnetfelt
[rediger] Se også
- Elektrisk ladning
- Elektrisk strøm
- Elektrisk spenning
- Elektrisk kraft
- Effektbryter
- Effektiv energibruk