Elektrisitet

Elektrisitet er fysiske fenomen knytte til negativt eller positivt ladde partiklar i ro eller i rørsle. Læra om elektrisitet i ro, statisk elektrisitet, blir kalla elektrostatikk, medan læra om elektrisitet i rørsle, elektrisk straum, blir kalla elektrodynamikk.

Ordsoge

Skildringar frå oldtida fortel at rav kan trekka til seg lette gjenstandar, til dømes tørre strå, om ein gnir på det. Det greske namnet på rav, ἤλεκτρον (elektron), vart brukt til å laga omgrepet elektrisk på 1600-talet. Ordet elektrisitet er danna seinare og viste opphavleg til tilstanden ein elektrisk lekam er i. Det har seinare gått over til å visa til elektrisk ladning.

Historie

Tyskaren Otto von Guericke (1602–1686) fann ein metode for å forsterke den elektriske verknaden. Han plasserte ei jernstong med handtak gjennom ei svovelkule. Ved å dreie på handtaket roterte kula. Dersom ein heldt ei tørr hand på kula, vart kula elektrisk. Guericke gjorde deretter nokre interessante oppdagingar: Eit dun vart tiltrekt av kula. I det dunet trefte kula, vart dunet igjen fråstøytt. Dermed hadde Guericke oppdaga at det ikkje berre eksisterte elektrisk tiltrekking, men òg elektrisk fråstøyting. Charles du Fay (1698–1739) oppdaga i 1730-åra at dette skuldast to typar elektrisk ladning, som oppførte seg ganske likt dei magnetiske polane: Like ladningar fråstøytte kvarandre og ulike ladningar tiltrekte kvarandre. Seinare var det Benjamin Franklin (1698–1790) som gav desse ladningane namna positive og negative ladningar.

Elektrisitet kan leiast og lagrast

Engelskmannen Stephen Gray (1670–1736) oppdaga at einskilde stoff kunne leie elektrisitet, medan andre ikkje kunne. Han valde å kalle desse for leiarar og isolatorar. Etter kvart fann han at einskilde stoff leia straum betre enn andre og at det ikkje berre var snakk om leiarar og isolatorar, men om gode og dårlege leiarar. Dermed kunne ein tenkja seg at det neppe fanst stoff som var fullt ute av stand til å leie straum.

Benjamin Franklin nytta kunnskapen om at ein tråd kan leie straum, då han i det kjende eksperimentet sitt sende opp ein drake i torevêr. Forsøket skulle vise samanhengen mellom lyn og elektrisitet. Draken vart treft av lynet og tråden leia lynet ned i ei leidnerflaske. Leidnerflaska var ei oppfinning gjort av Peter van Musschenbroek (1692–1761), då han jobba i Leiden i midten av 1740-åra. Leidenglaset vart den første kondensatoren. Kondensatorar har evna til å lagre elektrisk straum, men er ikkje like stabilt å bruke som batteriet, som kom seinare. Franklin viste òg noko John Michell (1724–1793) hadde gjort før han; elektrisitet kan magnetisere og avmagnetisere jernnåler.

Krafta mellom ladningar: Coulomblova

John Michell hadde òg funne at krafta mellom to like magnetiske polar følgde ei lov der krafta var omvendt proporsjonal med kvadratet av avstanden mellom polane. Det var ingen som tok noko særleg notis av dette før den franske fysikaren Charles Coulomb (1736–1806) presenterte sine forskingsresultat. Etter ei rekkje forsøk fann Coulomb at dersom vi har ein avstand r mellom to ladningar q1 og q2, vil krafta på ladningane vere $F=k{\frac {q_{1}q_{2}}{r^{2}}},$ der k er konstant. Det er dette vi i dag kallar Coulomblova. Den elektriske krafta skil seg frå gravitasjonskrafta ved at ho både kan vere tiltrekkande og fråstøytande. Dersom begge ladningar har likt forteikn verkar krafta fråstøytande. Dersom ladningane har motsett forteikn, verkar ladningane tiltrekkande. Trass i desse skilnadene støtta likskapen mellom formlane opp under ein idé om at alle kreftar i naturen er sentralkrefter, tiltrekkande eller fråstøytande.

Batteriet

I 1799 hadde Alessandro Volta funne opp eit apparat, som vart kalla voltasøyle og som vart det aller første batteriet. Dette produserte kontinuerleg elektrisk straum i motsetnaden til kondensatoren som kvitta seg med all straumen med ein gong han vart kopla til noko. Der tidlegare forskarar berre forska på statisk elektrisitet, gav den nye oppfinninga forskarar utalt nye høve. No kunne dei kontrollere flyten av straum på eiga hand. Dette gjorde at fysikarane no oppdaga nye og uventa eigenskapar ved elektrisitet, som dei ikkje hadde føresett. Ein av desse oppdagingane var Michael Faraday si oppdaging av elektromagnetisme. No kunne ein skape elektrisitet ved hjelp av skiftande magnetfelt.

Kjelder

• Delar av denne artikkelen bygger på «Elektrisitet» frå Wikipedia på bokmål, den 21. august 2012.