Minulla on teille kaksi kysymystä :1. Miksi loisteputki välkkyy kun sen...

Minulla on teille kaksi kysymystä :1. Miksi loisteputki välkkyy kun sen...

Hei! Minulla on teille kaksi kysymystä :

1. Miksi loisteputki välkkyy kun sen sytyttää?? Se on häiritsevää! Miksi ei ole keksitty sellaista joka ei välky syttyessään??

2.Painaako sähkö mitään? Onko ladattu akku painavampi kuin tyhjä??

Vastaus

Kysyin kysymyksiä Helsingin yliopiston fysiikan laitokselta, ja niihin vastasi eräs yliopiston opetajista seuraavasti:

""Miksi loisteputki välkkyy kun sen sytyttää? Se on häiritsevää. Miksi ei ole keksitty sellaista joka ei välky syttyessään? "

Loisteputken valo syntyy, kun sähkövirta kulkee putken sisällä olevan elohopeahöyryn läpi. Kaasumainen elohopeahöyry ei johda pienellä jännitteellä sähköä lainkaan. Vasta tarpeeksi suurella jännittellä kaasu muuttuu johtavaksi, tapahtuu sähköpurkaus kuten salaman iskiessä. Kerran alkanut sähköpurkaus jatkuu, eli kaasu pysyy johtavana, huomattavasti pienemmällä jännitteellä kuin mitä tarvittiin purkauksen aloittamiseen.
Sähköverkon jännite pystyy pitämään sähköpurkauksta yllä loisteputken kaasussa, mutta ei pysty käynnistämään purkausta, vaan lampun sytyttämiseen vaaditaan hetkellinen korkeampi jännite. Se saadaan aikaan sytytyselektroniikalla, joka kuuluu jokaiseen loistelamppuun joko erillisenä komponenttina tai hehkulamppuja korvaavissa energiansäästölampuissa lampun kantaan sisäänrakennettuna. Loisteputken sisällä oleva elohopea on huoneenlämmössä nesteenä. Ennen kuin kaasupurkaus voi alkaa, elohopea pitää höyrystää putken sisällä olevilla lämmitysvastuksilla, joiden hehkun voi nähdä putken päissä ennen kuin lamppu syttyy.

Loisteputken sytyttäminen on siis monivaiheinen tapahtuma, ja jatkuvalle kaasupurkaukselle vaadittava tilanne ei välttämättä synny ensimmäisellä yrityksellä. Tällöin sytytyselektroniikka joutuu useampaan kertaan höyrystämään elohopeaa ja antamaan putkeen "jännitetärskyjä", ikään kuin lämmittämään putkea ennen kuin se jää palamaan. Nämä käynnistysyritykset näkyvät putken välkkymisenä. Eräät loisteputkityypit, kuten energiansäästölamput, syttyvät kyllä jokseenkin välkkymättä.

"Painaako sähkö mitään?" Tässä on malliesimerkki näennäisen yksinkertaisesta kysymyksestä, johon vastaaminen ei olekaan aivan yksinkertaista. Vastaus riippuu siitä mitä sähköllä tarkoitetaan:
sähkövarausta, sähkövirtaa vaiko sähköenergiaa.

Tavallisissa virtapiireissä sähkövirtaa kuljettavat negatiivisen sähkövarauksen omaavat alkeishiukkaset, elektronit. Niillä on massa, tosin varaukseen nähden hyvin pieni, mutta on kuitenkin. Ulospäin varauksettomalta vaikuttavassa kappaleessa elektronien ja positiivisesti varautuneiden atomiytimien varaukset kumoavat toisensa. Esimerkiksi hiuksia kammattaessa kampa varautuu negatiivisesti, koska kampaan siirtyy hiuksista ylimääräisiä elektroneja. Kamman massa siis kasvaa hieman. Vastaavasti jos kappaleesta poistuu elektoneja, kappale varautuu positiivisesti ja kevenee hieman. Nämä massan muutokset ovat kuitenkin äärimmäisen pieniä, eikä niitä pysty mitenkään mittaamaan.

"Onko ladattu akku painavampi kuin tyhjä?" Kun akku ladataan, sen läpi kukee sähkövirta miinusnavasta plusnapaan. Vastaavasti akkua purettessa sähkövirta kulkee plusnavasta miinukseen. Kummassakin tapauksessa elektroneja kulkee akun läpi, mutta akkuun ei kerry elektronien ylimäärää eikä synny niiden vajausta. Eletroneista ei siis aiheudu akun massaan edes teoreettista muutosta.

Einsteinin kuuluisa laki E = mc^2 kertoo, että kaikella energialla on massa. Kun akku ladataan, siihen varastoituu kemiallista energiaa, joka on pohjimmiltaan alkeishiukkasten sähköisten vuorovaikutusten energiaa.
Auton akkuun varastoituu energiaa noin 3000 kilojoulea, jota vastaava massa on 0,000000029 g - jälleen mitattavaksi mahdoton muutos, mutta teoriassa siis tämän verran täyden akun massa on tyhjän akun massaa suurempi."

Kommentit (0)

Vastauksesi