- Auringon tuottama lämpöenergia sitoutuu eli varastoituu liike-energian muotoon esim. ilman liikkeessä (tuulessa) ja veden liikkeessä (aalloissa).
- Liike-energian muuttaminen sähköenergiaksi helpottaa ja ylipäätään mahdollistaa sen siirtämisen jopa tuhansien kilometrien päähän tuotantopaikastaan: vesi-, aalto-, tuuli-, hiili-, maaläm pö-, ydinvoimaloista.
- Katso Sähköturvallisuuden edistämiskeskuksen selkeä suomenkielinen video: Mistä sähkö tulee?
- Liike-energia muutetaan sähköksi magneettikentän avulla:
- Magneetin sisällä tai sen läheisyydessä liikuteltavan sähköjohtimen päiden välille syntyy jännite ja johtimeen syntyy sähkövirta.
- Voit liikuttaa myös magneettia sähköjohtimesta muodostetun silmukan eli käämin sisällä, johtimeen syntyy sähkövirta.
- Sähkövirran syntymisen kannalta ei siis ole merkitystä, kumpi liikkuu, sähköjohdin vai magneetti.
- Laitetta, joka edellä mainitulla tavalla muuttaa liike-energiaa sähköenergiaksi, sanotaan generaattoriksi.
- Tutki generaattorin tomintaperiaatetta simulaation 1 avulla. Liikuta magneettia ensin isomman käämin eli sähköjohtimista muodostetun silmukan sisällä. Avaa toinen, pienempi käämi ja liikuta magneetia sen sisällä. Miten käämin sisältämän johtimen määrä näyttää vaikuttavan lampun kirkkauteen?
- Tutustu generaattorin toimintaan seuraavan animaation avullla.
- Tutki generaattorin toimintaa simulaation 2 avulla. Klikkaa linkkiä ja "Säilytä"-nappia sivun alalaidassa. Klikkaa seuraavaksi generator -nimistä tiedostoa. Simulaatio 2 toimii vai, jos koneessasi on Java asennettuna.
- Sähköä tuottavaa generaattoria voi veden tai tuulen lisäksi pyörittää kuuma höyry, jota tuotetaan sähkövoimalaitoksissa:
- Polttamalla hiiltä, öljyä, turvetta, puuta tai vaikkapa kotitalouksien jätteitä.
- Halkaisemalla ydinvoimaloissa atomien ytimiä, josta syntyy runsaasti lämpöä.
- Oppilas ymmärtää sähköön liittyvät peruskäsitteet ja suureet:
- Sähkövirta (I), mittayksikkönä ampeeri (A)
- Jännite (U), mittayksikkönä voltti (V)
- Resistanssi (R), mittayksikkönä ohmi (omega)
- Oppilas tuntee virtalähteitä:
- muunnettu verkkovirta
- sähkökemiallinen pari / paristot
- akku
- Oppilas osaa lukea virtalähteiden merkintöjä, erityisesti nimellisjännitteen.
- Oppilas osaa yleismittarilla mitata virtalähteen jännitteen.
- Oppilas tuntee yksinkertaisen virtapiirin toiminnan ja siihen liittyvät käsitteet:
- Avoin / suljettu virtapiiri
- Osaa rakentaa simulointiohjelmalla (Yenka) virtapiirin, johon kuuluu virtalähde, katkaisija ja jokin laite, kuten lamppu tai sähkömoottori.
- Osaa konkreettisista konmponenteista, kuten johtimista, lampunkannoista, lampuista, pienoissähkömoottoreista, katkaisijoista ja virtalähteestä rakentaa toimivan virtapiirin.
- Oppilas ymmärtää virtalähteiden kytkennät:
- Sarjaankytkentä / rinnankytkentä
- Oppilas osaa rakentaa kytkennät sekä simulointiohjelmalla että käytännössä esim. sormiparistoja käyttäen.
- Oppilas ymmärtää laitteiden, erityisesti lamppujen kytkennät:
- Osaa kytkeä lamput sarjaan ja ymmärtää kytkennän kytkennän.
- Osaa kytkeä lamput rinnan ja ymmärtää kytkennän vaikutukset.
- Oppilas ymmärtää sähköenergian merkityksen:
- Ilman liike-energian muuntamista sähköenergiaksi energian siirtäminen satojen tai tuhansien kilometrien matkoja olisi mahdotonta.
- Oppilas tuntee sähköenergian tuotantotapoja:
- Veden tai ilman liikkeeseen sidotun, aurinkoenergian (liike-energian) muuntaminen sähköenergiaksi generaattorin avulla.
- Eri menetelmilla, kuten hiilen, öljyn tai ydinreaktion avulla höyrystetyn veden liike-energian muuntaminen sähköenergiaksi generaattorin avulla.
- Aurinkopaneelin toiminta (hyvin yleisellä tasolla).
QR-koodi