Benjamin Franklin oli johtava kirjailija, poliittinen aktivisti, kustantaja, tiedemies, diplomaatti ja paljon muuta. Hän oli yksi Yhdysvaltojen perustajista. Tässä, tässä viestissä, puhumme hänen tärkeistä panoksistaan sähköön.

Benjamin Franklin ( 17. tammikuuta 1706 – 17. huhtikuuta 1790)

Kuva: Wikipedia

Benjamin Franklin syntyi 17. tammikuuta 1706 Bostonissa Massachusettsissa. Taloudellisten rajoitusten vuoksi hän ei voinut valmistua Bostonin latinalaisesta koulusta. Hän oli kuitenkin ahne lukija ja tämä kompensoi muodollisen koulutuksen. Hänen rakkautensa sähköön alkoi vuonna 1743 käydessään tohtori Archibald Spencerin luennon. Tohtori Spencer oli kuuluisa sähköä käyttävien temppujen esittämisestä.

Benjamin Franklin kolikoi ensimmäisenä ja käytti termejä positiivinen ja negatiivinen varaus. Hän havaitsi kokeiden avulla, että sähköä ei synny hieromalla kahta esinettä, vaan se siirtyy pikemminkin yhdestä esineestä toiseen. Franklin huomasi myös, että positiivinen ja negatiivinen varaus ovat aina tasapainossa kaikissa luonnon esineissä. Tämä tasapaino saavutetaan siirtämällä positiivinen varaus suuremmalla varauksella pienemmälle varatulle ruumiille. Tätä kutsutaan sähkön säästämisen periaatteeksi. Ben Franklin oli ensimmäinen henkilö, joka käytti termejä lataaminen ja purkaminen kuvaillessaan sähkönsiirtoa. (Lue lisää akkujen lataamisesta ja purkamisesta.)

Sähköakku

Ben Franklin rakensi sähköakun lasiseinälaseilla ja ohuilla lyijylevyillä. Käyttämällä ”sähköparistoa”, jonka hän keksinyt, hän osoitti, kuinka sähköä voitaisiin varastoida lasiin ja kuljettaa sen läpi. Eikö meidän pitäisi kutsua sitä sähköakkujen isoisäksi?

Leyden Jar -kokeilut

Bejamin Franklinin aikana Leyden Jarsia käytettiin sähkön varastointiin ja siirtoon. Nämä purkit valmistettiin lasista, sisä- ja ulkopinnoilla peitettiin metallikalvolla ja täytettiin vedellä. Franklin teki laajamittaisia kokeita Leyden Jarsin kanssa ja huomasi, että sähköä varastoitiin purkkiin eikä veteen, kuten uskottiin. Hän havaitsi, että purkit voidaan valmistaa mistä tahansa materiaalista. Varastoidun sähkön määrä riippuu kuitenkin käytetyn materiaalin tyypistä.

Leijakoe

Yksi tunnetuimmista Benjamin Franklinin tekemistä kokeista oli Leijakokeilu. Hän kiinnitti pitkän langan silkistä tehtyyn leijaan. Hän käytti sitä vetämään sähköä myrskypilviä ja lataa Leyden-purkki. Kokeillaan hän osoitti tuon sto rm-pilvet kuljettivat sähköä ja salama ei ollut muuta kuin voimakkaasti ladattu sähkön kipinä. Tämä oli polkua murtava löytö hänen aikoistaan, koska tuolloin ukkosmyrskyt ja salamaniskut aiheuttivat laajaa vahinkoa puurakenteille.

Franklin rakensi Franklin Bells -nimisen rakennuksen, joka toimi varoituksena ukkospilvien lähestymisestä. Hän käytti myös asetuksia keräämään varauksen ja käyttämään sitä muissa kokeissa.

Franklin Bells

Valokuva: www.rmcybernetics.com

Salamatanko

Franklin huomasi, että kun terävää esinettä pidetään kohti ladattua esinettä, se vetää sähköä esineestä. Leijakokeen jälkeen hän mietti, voisiko metallitankoa käyttää sähkön vetämiseen ukkospilvistä. Siitä syntyi salama !! Hän rakensi ensimmäisen salaman, joka asennettiin rakennusten yläosiin. Nämä tangot välittivät äkillisen sähkön purkautumisen ja välittivät sen maahan langan läpi aiheuttamatta vaurioita. Sitä käytetään edelleen rakennuksissa. (Voit tehdä oman minisalaman näiden ohjeiden mukaan.)

Muista, että kaikki puhumamme sähkö ja sähkövaraus ovat staattisia. ts. sähkövirtaa ei ole. Se tuli vain Alessandro Volta keksimällä volttipino. Benjamin Franklin kuoli 17. huhtikuuta 1790 jättäen perinnön keksinnöistä muiden käyttöön ja jalostettavaksi. Muutamia hänen keksintöjään, lukuun ottamatta edellä mainittuja, ovat bifokaalit, katuvalot, Franklin-uuni, lasia sisältävä ammoniakki ja vaunun matkamittari.

Sähkövaraus

Sähkövirta

Alessandro Volta