Sähkömagneetti

Sekä sähkögeneraattorin että sähkömoottorin toiminta perustuu magnetismiin.
Magneettikentän muutos synnyttää jännitteen ja saa aikaan sähkövirran.
Toisaalta sähkövirta synnyttää aina ympärilleen magneettikentän.
Voit helposti rakentaa itsellesi sähkömagneetin edellisen lauseen tietoa hyödyntäen. Tarvitset ohutta sähköjohtoa, rautanaulan sekä virtalähteen (pariston).
Tutustu sähkömagneetin periaatteeseen tästä linkistä.
Sähkömagneettia hyödynnetään monissa arkipäivän laitteissa, kuten sähkölukoissa, metallinpaljastimissa, kaiuttimissa ja ovikelloissa.
Ovikellon toimintaperiaatteeseen voit tutustua tässä linkissä: Ovikello.
Eräs sähkömagnetismin varhaisimmista ja viestinnän kannalta mullistavimmista keksinnöistä oli langallinen lennätin, jonka välityksellä voitiin välittää viestejä morseaakkosin yli Atlantin Amerikasta Brittein saarille jo vuonna 1866.
- Morsekoodin automaattinen purkaja

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 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).