Staattinen vs. dynaaminen sähkö
Me kaikki tiedämme sähköstä, kun näemme sen toimivan valojen, tuulettimien, ilmastointilaitteiden, jääkaappien ja monien muiden laitteiden muodossa. Se on eräänlainen energia, jolla on kyky saada laitteet toimimaan. Emme näe sähköä, mutta sen vaikutus nähdään, kuuletaan, haistetaan ja siihen voidaan jopa koskettaa (kuten kun saamme sokin). Sähköilmiö voidaan helposti selittää elektroniteorian avulla. Sähköä on periaatteessa kahta tyyppiä, dynaaminen sähkö ja staattinen sähkö. Näissä kahdessa sähkömuodossa on monia eroja, joista puhutaan tässä artikkelissa.
Kaikki aine koostuu atomeista, joiden ytimessä on yhtä suuri määrä neutroneja ja protoneja, sekä kiertoradalla ytimen ulkopuolella pyörivistä elektroneista. Normaaleissa olosuhteissa protonit (positiiviset varaukset) tasapainottavat elektroneja (negatiiviset varaukset), koska niiden lukumäärä on sama. Jotkut atomit pystyvät kuitenkin houkuttelemaan elektroneja, kun taas jotkut kykenevät menettämään elektroninsa. Tätä kutsutaan elektronivirraksi. Atomien ulkokierroksella olevat elektronit ovat irtonaisia (vähemmän kiinnostuneita ytimen protoneista) ja niitä sinänsä kutsutaan vapaiksi elektroneiksi. Nämä elektronit voidaan vapauttaa atomista ja näiden elektronien tasainen virta muodostaa sähkövirran. Aineet luokitellaan johtimiksi, eristeiksi ja puolijohteiksi niiden kyvyn perusteella menettää tai saada elektroneja. Vaikka metallit ovat johtimia, lasi, puu, kumi jne. Ovat eristimiä.
Staattinen sähkö on eristeiden ilmiö. Kun kahta eristintä, kuten kumipalloa ja muovia, hierotaan toisiaan vasten, molemmat latautuvat sähköisesti. Vaikka yksi menettää joitain elektroneja, toinen saa joitain elektroneja. Tämän nähdään ilmapallon kykenevän tarttumaan seinään, kun taas vaaka saa kyvyn houkutella pieniä paperinpaloja. Elektroneja menettävä aine varautuu positiivisesti ja elektroneja tuottava aine negatiivisesti. Nämä varaukset ovat paikallaan ja pysyvät aineen pinnalla. Koska elektronien virtausta ei ole, tätä kutsutaan staattiseksi sähköksi.
Toisaalta, kun elektronit vapautetaan aineesta ja saatetaan virtaamaan materiaalissa, se tuottaa dynaamista sähköä ja on meille tuttua tyyppiä. Jos elektronit virtaavat yhteen suuntaan, tuotettua virtaa kutsutaan tasavirraksi (esimerkiksi autosi akussa tuotetuksi virraksi). Jos elektronit muuttavat suuntaa jatkuvasti positiivisesta negatiiviseksi, tuotettua sähköä kutsutaan vaihtovirraksi (AC). Tällaista sähköä toimitetaan kodeihimme ja se käyttää kaikkia laitteitamme.
Lyhyesti:
Staattinen sähkö vs dynaaminen sähkö
• Materiaalissa olevien elektronien virtausta kutsutaan sähköksi
• Staattisen sähkön tapauksessa elektroneja ei virtaa ja se johtuu vain positiivisten ja negatiivisten varausten epätasapainosta. Elektronit pysyvät paikallaan eivätkä liiku.
• Dynaamisen sähkön tapauksessa elektronivirta voi olla joko yhdessä suunnassa (tasavirta) tai se voi vaihtaa suuntaa toistuvasti (vaihtovirta).
