Sähkövirta
Sähkövirran vaikutukset

Sähkövirta johtimessa aiheuttaa johtimen ympärille sähkö- ja magneettikentän, joita kutsutaan myös yhteisnimellä sähkömagneettinen kenttä. Sähkövirran synnyttämän magneettikentän suunta saadaan selville 'oikean käden paukalosäännöllä'; "Kun johtimen ympärille kierretyn oikean käden peukalo osoittaa virran suuntaan, niin sormen päät osoittavat magneettikentän suunnan".
Magneettikentän voimakkuutta kuvataan magneettivuon tiheydellä
Johtimen sähkövirran kykyä synnyttää magneettikenttä kutsutaan johtimen induktanssiksi. Magneettikenttä voidaan havaita jopa kompassilla, kunhan virta on yli ampeerin suuruinen. Sähkövirran aiheuttama magneettikenttä aiheuttaa muissa magneeteissa tai muissa sähköjohtimissa voimia, jotka pyrkivät siirtämään niitä paikoiltaan. Tähän ilmiöön perustuu sähkömoottorien toiminta.
Sähkövirran kulku ei ole edes metallisissa johteissa vapaata, vaan johde-elektronien kulkua haittaavat metallien atomit. Elektronien törmäillessä atomeihin menettävät ne liike-energiaansa ja luovuttavat sitä atomeille, jotka alkavat värähdellä paikallaan. Tämä värähtely on lämpöliikettä, joka leviää johtimessa ja lämmittää sitä. Tätä sähkövirran kasvua rajoittavaa ominaisuutta kutsutaan resistanssiksi. Sähkövirran lämpövaikutukseen perustuvat esimerkiksi sähkölämmitys, sähköliedet ja myös hehkulamput, joiden kuluttamasta energiasta noin 95 %:a vapautuu lämpönä ja vain noin 5 %:a valona. Sähköenergian siirrossa lämmön kehittyminen on kuitenkin haitallista, sillä tehoa kuluu sen vuoksi hukkaan. Tämän vuoksi energian siirrossa pyritään käyttämään suurta jännitettä ja pientä virtaa, mikä vaihtovirtaa käytettäessä on saatavissa aikaan muuntajan avulla.
Tyhjiössä varauksenkujettajat saadaan liikkeelle kiihdyttämällä ne vauhtiin sähkökentän avulla. Kun vapaasti liikkuva hiukkanen osuu atomeihin, jarruttuvat ne voimakkaasti aiheuttaen jarrutussäteilyä. Säteilyn aallonpituus voi olla mitä tahansa sähkömagneettisen spektrin aallonpituutta. Röntgenputken toiminta perustuu tähän jarrutussäteilyyn.
Kun sähkövirta kulkee elektrolyytissä eli nesteessä, jossa varuksenkuljettajina voivat toimia liuenneet ionit, saattaa aiheutua kemiallisia reaktioita. Esimerkiksi hopeanitraattiliuoksessa virtapiirin elektrolyyttiin yhdistävistä elektrodeista tulevat elektronit siirtyvät liuoksessa hopea-ionille pelkistäen sen liukenemattomaksi hopeametalliksi. Jos liuenneet aineet ovat toiset, esimerkiksi ruokasuolaa, aiheuttaa sähkövirta natrium-ionin pelkistymisen, mutta natrium taas veden hajoamisen vedyksi ja hapeksi. Kummassakin tapauksessa sähkövirran energia muuttuu kemialliseksi energiaksi.
Elollisen olennon hermosto toimii hermojen kuljettamien sähkösignaalien avulla. Jos ihmiskehon läpi johdetaan sähkövirtaa, ihminen saa sähköiskun, joka saattaa sekoittaa hermoston toimintaa. seurauksena voi olla esimerkiksi lihasten nykimistä tai kramppeja. Suurilla virroilla käynnistyvät kehossa myös kemialliset reaktiot ja se kuumenee, minkä seurauksena voi olla palovammoja. Vaihtovirta on huomattavasti tasavirtaa vaarallisempaa voidessaan jo milliampeeritasolla olla tappava. Tämä johtuu vaihtovirran muuttuvanapaisuudesta, joka voi aiheuttaa sydämen kammiovärinän.
Naiset aistivat miehiä herkemmin ihoon johdettua sähkövirtaa. Tuntemuksia aiheuttava alaraja tasavirralle käden iholla on naisilla keskimäärin 0,6 milliampeeria ja miehillä 1 mA. Kipuraja on naisilla 41 mA ja miehillä 62, ja hengitysvaikeudet alkavat naisilla 60 milliampeerista ja miehillä vasta 90:stä. 60 Hz:n vaihtovirralla vastaavat arvot olivat 0,3 mA ja 0,4 mA, sekä 9 mA ja 6 mA ja 15 mA ja 23 mA. Mahdollinen kammiovärinä syntyi kuitenkin miehille ja naisille samoilla virroilla; 0,03 s ja 1 300 mA sekä 3 s ja 500 mA.