Elektrivool. Elektrivoolu suund

Kõnekeeles tähendab sõna „vool” paljude kehade või osakeste teatud kindlasuunalist liikumist. Näiteks voolab vesi jõgedes, ojades ja veevärgitorudes. Suurte linnade täna­vatel võib näha autode voolu. Räägitakse inimvoolust, mis kulgeb maratonide ajal linnade tänavatel, väljub lauluväljakult pärast suurte pidude lõppemist või staadioni väravast pärast spordivõistlusi.

Voolu võivad tekitada ka elektrilaenguga osakesed. Kui näiteks laetud ja laadimata elektroskoobid metallvarda abil ühendada, hakkavad laetud osakesed liikuma mööda varrast ühelt elektroskoobilt teisele. Selle tagajärjel esialgu laetud elektros­koobi laengu suurus väheneb, laadimata elektroskoop aga laadub.

Laetud osakesed liiguvad metallvardas nagu autod ühesuunalise tiheda liiklusega tänaval. Metallvardas kindlas suunas liikuvad laetud osakesed moodustavad laetud osakeste voolu, mida nimetataksegi elektrivooluks.

Elektrivooluks nimetatakse elektrilaenguga osakeste suunatud liikumist. Elektrivool on põleva elektrilambi hõõgniidis, töötava elektripliidi küttekehas, tolmu­imeja mootoris, arvuti pooljuhtelementides ning päevavalguslampide ja reklaam­torude ioniseeritud gaasis. Ka välgusähvatused ei ole midagi muud kui elektrivool. Elektrivool kulgeb inimeste ja loomade närvirakkudes. Isegi päikesetuult, Päikeselt eemalduvat tohutut prootonite, elektronide ja ioonide voogu, võib nimetada elektrivooluks. Elektrivooluks saab neid nähtusi pidada sellepärast, et nende ühiseks tunnuseks on laetud osakeste suunatud liikumine.

Voolust saame rääkida siis, kui on olemas kehad, mis võivad liikuda, ja jõud, mis paneb need kehad ühes ja samas suunas liikuma. Vesi voolab jõgedes seetõttu, et veele mõjub raskusjõud. Kuna jõe lähe on suudmest alati kõrgemal, saabki vesi voolata ühest kohast teise. Vee vool jões võib katkeda aga vee puudumise tõttu. Kuumadel põuastel suvedel sageli juhtubki, et väiksemad jõed ja ojad kuivavad. Jõesäng küll on, kuid pole vett, mis selles voolaks.

Elektrivoolu juhtmes võib võrrelda vee vooluga jões.

Ka elektrivool tekib siis, kui on olemas elektriliselt laetud osakesed, mis saavad vabalt liikuda, ja neile mõjub jõud, mis paneb need osakesed suunatult liikuma.

Elektrilaenguga osakesi, mis saavad aines vabalt liikuda, nimetatakse vabadeks laengukandjateks.

Vabad laengukandjad hakkavad suunatult liikuma elektrijõu mõjul. Elektrivool tekib siis, kui on täidetud kaks tingimust:

1. on olemas vabad laengukandjad, mis saavad hakata liikuma;
2. vabadele laengukandjatele mõjuvad elektrijõud.

Elektrijõud mõjub laetud kehadele elektriväljas. Järelikult selleks, et tekiks elektrivool, tuleb aines tekitada elektriväli.

Laetud ja laadimata elektroskoope ühendavas metallvardas kestab elektrivool väga lühikest aega. Et saada kestvat elektrivoolu, tuleb kasutada vooluallikat.

Vooluallikad on näiteks taskulambipatarei ja aku. Igal vooluallikal on kaks erinimelist poolust, mis tähistatakse märkidega + ja –. Vooluallika pooluste vahel on elektriväli. Kui poolused ühendada juhiga, levib elektriväli ka juhis ning selles tekib elektrivool.

Elektrivooluga kaasnevad mitmed nähtused, millest tuleb juttu järgnevates õppetükkides. Et neid seletada, on oluline teada elektrivoolu suunda. Voolu suuna jões saab kindlaks määrata näiteks vette visatud puupulgakese liikumise järgi. Elektrivoolu suunda nii lihtne määrata ei ole, sest vabade laengukandjate liikumist ei ole silmaga võimalik jälgida. Pealegi liiguvad positiivselt ja negatiivselt laetud osakesed elektriväljas ju vastassuundades.

Elektrivoolu suund on määratud kokkuleppeliselt. Elektrivoolu suunaks loetakse positiivse laenguga osakeste liikumise suunda. Seega: vooluallikaga ühendatud juhis on elektrivool suunatud vooluallika positiivselt pooluselt negatiivsele. Kui juhis liiguvad negatiivse laenguga osakesed, siis on voolu suund nende liikumise suunale vastupidine.

Kokkuleppeliselt on elektrivool juhis suunatud vooluallika positiivselt pooluselt negatiivsele.

1. Kas säde, mis võib tekkida kampsuni seljast võtmisel või kassi silitamisel, on elektrivool?