Elektrivoolu toimed. Galvanomeeter

Vabad laengukandjad on nii väikesed, et nende liikumist ei ole võimalik vahetult jälgida. Sellepärast ei saa juhti vaadeldes öelda, kas selles on elektrivool või mitte. Elektrivoolu olemasolu juhis saab kindlaks teha nähtuste abil, mis vooluga kaasnevad. Elektrivooluga kaasnevaid nähtusi nimetatakse voolu toimeteks.

Elektrilambi hõõgniit kiirgab soojust ja valgust, kui selles on elektrivool. Voolu toimel soojenevad ka elektripliidi ja triikraua küttekehad.

Elektripliidi kütte­keha soojeneb elektrivoolu toimel.

Vooluga juht soojeneb. Selles seisnebki voolu soojuslik toime. Tavalistes tingimustes soojenevad voolu toimel nii metallid kui ka elektrolüütide vesilahused. Kõikide elektriliste soojendusriistade töö põhineb voolu soojuslikul toimel.

Klaasanumasse vaskvitrioli (CuSO₄) vesilahusesse on asetatud kaks musta söepulka, mis juhtmete abil on ühendatud vooluallikaga. Lüliti sulgemisel tekib vaskvitrioli vesilahuses elektrivool. Kui mõne minuti pärast vool katkestada ja söepulgad lahusest välja võtta, on ühel neist näha punakat kirmet.

Katseseade, mille abil saab vaadelda voolu keemilist toimet. Enne katset on söepulgad mustad. Pärast katset on üks söepulk kaetud vase punaka kihiga.

See on vask, mis voolu toimel eraldus vaskvitrioli vesilahusest ja sadestus söepulgale. Voolu keemiline toime seisneb selles, et elektrivool eraldab juhist selle koostisosi. Voolu keemiline toime kaasneb elektrivooluga ainult elektrolüütide vesilahustes või elektrolüütide sulandites. Voolu keemilisel toimel põhineb mitmete metallide tootmine ning metallesemete katmine näiteks nikli või kroomiga, et kaitsta neid korrodeerumise eest.

Olgu pliiatsi otsa ümber mähitud mõnikümmend keerdu isoleeritud traati. Kui traadi otsad ühendada vooluallikaga, tekib mähises elektrivool. Lähendades vooluga mähise kompassi magnetnõelale, pöördub see ühe otsaga mähise poole. Pärast voolu katkestamist pöördub magnetnõel oma esialgsesse asendisse tagasi. Vooluga mähis mõjutab magnetnõela. Selles ilmnebki voolu magnetiline toime.

Vooluga mähis mõjutab magnetnõela.

Voolu magnetiline toime kaasneb elektrivooluga nii metallides kui ka elektrolüütide vesilahustes. Just tänu selle toime olemasolule ja rakendamisele on saanud võimalikuks konstrueerida ja ehitada elektrivoolugeneraatoreid, elektrimootoreid, raadioid, telereid, arvuteid ja paljusid teisi elektriseadmeid.

Elektrivoolul on seega kolm toimet: soojuslik, keemiline ja magnetiline. Kõigis elektrivooluga kaasnevates nähtustes avaldub alati vähemalt üks neist.

Riputame U-magneti harude vahele kerge raami, mis koosneb mõnekümnest keerust peenikesest traadist. Kui traadi otsad ühendada vooluallikaga, tekib traadist mähises elektrivool ja raam pöördub oma tasandiga risti magneti harusid ühendava sirge suhtes. Kas vooluga raam pöördub kellaosuti liikumise suunas või sellele vastassuunas, sõltub voolu suunast mähises.

Magneti harude vahel rippuv vooluga raam pöördub risti magneti haru­sid ühendava sirge suhtes.

Püsimagneti ja vooluga mähise vastastikmõjul põhineb mitmete elektrimõõteriistade töö. Üheks neist on galvanomeeter, mille abil saab kindlaks teha elektrivoolu olemasolu juhis.

Galvanomeetri põhiosadeks on magnet ja selle harude vahele teljele paigutatud mähisega raam. Viimane võib oma telje ümber kergesti pöörduda. Raami küljes on osuti, mis pöördub koos raamiga, kui selle mähises tekitatakse elektrivool. Et raam läheks voolu katkestamisel algasendisse tagasi, on selle külge kinnitatud vedru.

Galvanomeetri ehitus

Galvanomeeter on varustatud skaalaga. Kui raamis vool puudub, asub osuti skaala keskel. Vastavalt voolu suunale mähises pöördub osuti skaala keskpunktist kas ühele või teisele poole.

Kui galvano­meeter ei tööta, asub osuti skaala keskel.