Uusi aikakausi sähkötekniikan historiassa alkoi vuonna 1800, kun Alessandro Volta (1745 - 1827) ilmoitti keksineensä uuden sähkölähteen, sähköparin. Staattisen sähkön käyttö oli rajoitettu kertailmiöihin, kun taas sähköparista ja sen monikerrasta, sähköparistosta, voitiin saada energiaa jatkuvasti. Tie sähköparin keksimiseen ei ollut lainkaan looginen, ja lopputulosta ei osattu lainkaan odottaa 1700-luvun tiedon perusteella. [1]
Volta esitteli vuonna 1800 sähköparin Napoleonille. Voltan sähköparissa sinkki- ja hopealevyjen väliin oli asetettu suolaveteen kostutettu paperi. Liuosta, johon metallit asetetaan, sanotaan elektrolyyttiliuokseksi. Voltan parin, kuten muidenkin paristojen, toiminta perustuu metallien syöpymiseen. Mitä epäjalompi metalli on, sitä halukkaammin se syöpyy. Metallin syöpyessä metallikappaleiden välille syntyy jännite.[2]
Voltan pariston keksimisen jälkeen seuraava vallankumouksellinen havainto oli sähkön ja magnetismin yhteyden löytyminen. Vaikka Voltan paristo oli huomattavasti helpottanut tämän yhteyden havaitsemista, kesti kuitenkin kaksi vuosikymmentä ennen kuin tanskalainen Örsted teki ratkaisevan kokeen. Näin syntyi uusi mittava käsite, sähkövirta. Ranskalainen Ampereloi sähkövirran ja magnetismin välisen uuden tieteenalan - sähkö -dynamiikan.[3]
Vaikka Voltan paristo keksittiin jo vuonna 1800, ja Amperen lakien avulla voitiin laskea galvaanisen virtapiirin ulkopuolinen magneettivaikutus, kesti kauemmin ennen kuin ymmärrettiin, mitä virtapiirissä itsessään tapahtui. Keskeistä osaa esittävä sähkövastuksen käsite, joka nykyään tuntuu itsestään selvältä, tuotti yllättäviä vaikeuksia . Georg Simon Ohm selvitti ensimmäisenä jännitteen, virran ja vastuksen keskinäisen riippuvuuden vuonna 1826, mutta asia omaksuttiin yleisesti vasta 1840-luvulla.[4]
Vuonna 1820 oli osoitettu, että sähkön avulla voitiin synnyttää magnetismia. Tuntui ilmeiseltä, että tämäkin ilmiö voitaisiin kääntää päinvastaiseksi eli synnyttää magneetin avulla sähköä. Kului kuitenkin yli kymmenen vuotta ennen kuin Faraday lopulta onnistui kokeellisesti osoittamaan sähkömagneettisen induktion periaatteen. Tämä antoi mahdollisuuden sähkön laajamittaiseen halpatuotantoon, mikä puolestaan johti sähkön teolliseen käyttöön.[5]
Faradayn luoman sähkö- ja magneettikenttäkäsitteen saattoi lopulliseen matemaattiseen muotoon hänen maanmiehensä Maxwell, joka samalla täydensi kenttäyhtälöitä. Maxwellin teoria sitoi sähkö- ja magneettikenttäyhtälöt symmetriseksi pariksi. Tästä voitiin päätellä, että sähkömagneettisia aaltoja on olemasa. Kyseessä on eräs teoreettisen fysiikan suuria saavutuksia: pelkän kynän ja paperin oli löydetty aivan uusi ilmiöiden maailma. Maxwellin teorian todisti kokeellisesti oikeaksi saksalainen Hertz vasta neljännesvuosisata myöhemmin.[6]
Sähkövalaistus oli ensimmäinen syy sähkön tuomiseksi joka kotiin. Vaikka hehkulampun periaate oli heti Voltan pariston keksimisen jälkeen yleisesti tiedossa, sen käytännöllinen ratkaiseminen kohtasi yllättävän suuria vaikeuksia.[7]
Ensimmäinen hehkulamppu Suomessa otettiin käyttöön vuonna 1882 Finloysonin tehtaalla Tampereella. Nykyään hehkulamput ovat joutuneet väistymään loistelamppujen tieltä, koska ne ovat taloudellisempia.Australiassa on kielletty uusuien hehkulamppujen myynti. Myös EU:ssa on suunnitelmissa samanlainen kielto. [8]
Faradayn ja Henryn vuonna 1831 keksimä sähkömagneettinen induktio teki sähköstä energiamuodon, jonka synnyttäminen, siirtäminen ja käsittely oli muita edullisempaa. Induktiogeneraattori mahdollisti halvan sähkön massatuotannon, ja 1880-luvun lopulla siitä alkoi kehittyä teollisuuden ja kotien voimanlähde.[9]
Ennen kaari- ja hehkulamppujen yleistymistä vaihtovirralla ei ollut paljon käyttöä. Sen synnyttäminen oli kuitenkin helpompaa kuin tasavirran, koska hankalaa kommutaattoria ei tarvittu. Koska vaihtovirtaa voitiin helposti muuntaa ja siirtää korkeajännitteisenä pienin häviöin, se loppujen lopuksi voitti tasavirran.[10] Vaihtovirtajärjestelmän kehittymiseen vaikutti suuresti yksi mies, Nikola Tesla (1856 - 1943), joka on yksi sähkötekniikan historian salaperäisimpiä hahmoja.[11]
Uusi aikakausi sähkötekniikan historiassa alkoi vuonna 1800, kun Alessandro Volta (1745 - 1827) ilmoitti keksineensä uuden sähkölähteen,
Volta esitteli vuonna 1800 sähköparin Napoleonille. Voltan sähköparissa sinkki- ja hopealevyjen väliin oli asetettu suolaveteen kostutettu paperi. Liuosta, johon metallit asetetaan, sanotaan elektrolyyttiliuokseksi. Voltan parin, kuten muidenkin paristojen, toiminta perustuu metallien syöpymiseen. Mitä epäjalompi metalli on, sitä halukkaammin se syöpyy. Metallin syöpyessä metallikappaleiden välille syntyy jännite.[2]
Voltan pariston keksimisen jälkeen seuraava vallankumouksellinen havainto oli sähkön ja magnetismin yhteyden löytyminen. Vaikka Voltan paristo oli huomattavasti helpottanut tämän yhteyden havaitsemista, kesti kuitenkin kaksi vuosikymmentä ennen kuin tanskalainen Örsted teki ratkaisevan kokeen. Näin syntyi uusi mittava käsite, sähkövirta. Ranskalainen Ampereloi sähkövirran ja magnetismin välisen uuden tieteenalan - sähkö -dynamiikan.[3]
Vaikka Voltan paristo keksittiin jo vuonna 1800, ja Amperen lakien avulla voitiin laskea galvaanisen virtapiirin ulkopuolinen magneettivaikutus, kesti kauemmin ennen kuin ymmärrettiin, mitä virtapiirissä itsessään tapahtui. Keskeistä osaa esittävä sähkövastuksen käsite, joka nykyään tuntuu itsestään selvältä, tuotti yllättäviä vaikeuksia . Georg Simon Ohm selvitti ensimmäisenä jännitteen, virran ja vastuksen keskinäisen riippuvuuden vuonna 1826, mutta asia omaksuttiin yleisesti vasta 1840-luvulla.[4]
Vuonna 1820 oli osoitettu, että sähkön avulla voitiin synnyttää magnetismia. Tuntui ilmeiseltä, että tämäkin ilmiö voitaisiin kääntää päinvastaiseksi eli synnyttää magneetin avulla sähköä. Kului kuitenkin yli kymmenen vuotta ennen kuin Faraday lopulta onnistui kokeellisesti osoittamaan sähkömagneettisen induktion periaatteen. Tämä antoi mahdollisuuden sähkön laajamittaiseen halpatuotantoon, mikä puolestaan johti sähkön teolliseen käyttöön.[5]
Faradayn luoman sähkö- ja magneettikenttäkäsitteen saattoi lopulliseen matemaattiseen muotoon hänen maanmiehensä Maxwell, joka samalla täydensi kenttäyhtälöitä. Maxwellin teoria sitoi sähkö- ja magneettikenttäyhtälöt symmetriseksi pariksi. Tästä voitiin päätellä, että sähkömagneettisia aaltoja on olemasa. Kyseessä on eräs teoreettisen fysiikan suuria saavutuksia: pelkän kynän ja paperin oli löydetty aivan uusi ilmiöiden maailma. Maxwellin teorian todisti kokeellisesti oikeaksi saksalainen Hertz vasta neljännesvuosisata myöhemmin.[6]
Sähkövalaistus oli ensimmäinen syy sähkön tuomiseksi joka kotiin. Vaikka hehkulampun periaate oli heti Voltan pariston keksimisen jälkeen yleisesti tiedossa, sen käytännöllinen ratkaiseminen kohtasi yllättävän suuria vaikeuksia.[7]
Ensimmäinen hehkulamppu Suomessa otettiin käyttöön vuonna 1882 Finloysonin tehtaalla Tampereella.
Nykyään hehkulamput ovat joutuneet väistymään loistelamppujen tieltä, koska ne ovat taloudellisempia.Australiassa
on kielletty uusuien hehkulamppujen myynti. Myös EU:ssa on suunnitelmissa samanlainen kielto. [8]
Faradayn ja Henryn vuonna 1831 keksimä sähkömagneettinen induktio teki sähköstä energiamuodon, jonka synnyttäminen, siirtäminen ja käsittely oli muita edullisempaa. Induktiogeneraattori mahdollisti halvan sähkön massatuotannon, ja 1880-luvun lopulla siitä alkoi kehittyä teollisuuden ja kotien voimanlähde.[9]
Ennen kaari- ja hehkulamppujen yleistymistä vaihtovirralla ei ollut paljon käyttöä. Sen synnyttäminen oli kuitenkin helpompaa kuin tasavirran, koska hankalaa kommutaattoria ei tarvittu. Koska vaihtovirtaa voitiin helposti muuntaa ja siirtää korkeajännitteisenä pienin häviöin, se loppujen lopuksi voitti tasavirran.[10]
Vaihtovirtajärjestelmän kehittymiseen vaikutti suuresti yksi mies, Nikola Tesla (1856 - 1943), joka on yksi sähkötekniikan historian salaperäisimpiä hahmoja.[11]
http://www.edu.helsinki.fi/astel-ope/sahko/voltan_pari.htm
Lindell, Ismo, Sähkön pitkä historia, 2009, s112
Lindell, Ismo, Sähkön pitkä historia, 2009, s138
Lindell, Ismo, Sähkön pitkä historia, 2009, s161
Lindell, Ismo, Sähkön pitkä historia, 2009, s181
Lindell, Ismo, Sähkön pitkä historia, 2009, s290
https://historiahysteria.wikispaces.com/hehkulamppu
Lindell, Ismo, Sähkön pitkä historia, 2009, s326
Lindell, Ismo, Sähkön pitkä historia, 2009, s355
Lindell, Ismo, Sähkön pitkä historia, 2009, s356