1. Virtapiiri

Tutustu virtapiiriin

Lasten leikkipiirissä yhdistetään kädet. Virtapiirissä yhdistetäänkin navat. Virtapiirissä pitää olla jokin jännitelähde. Sellainen on esimerkiksi paristo. Paristossa on kaksi napaa, miinusnapa (-) ja plusnapa (+).

Virtapiirissä on yleensä myös vastus eli kuorma. Se saa yleensä jotain aikaan. Hehkulamppu on vastus, joka saa aikaan valoa. Hehkulampussakin on kaksi napaa. Ne näkyvät kuvassa kahtena harmaana kohtana. Näiden kohtien aine on juotostinaa.




Virtapiirissä on usein myös johtimia. Johtimessakin on kaksi napaa eli kaksi päätä. Johtimen johde on metallia. Metalleista kupari johtaa hyvin sähköä.

Yleensä johtimen ympärillä on suojana muovia. Muovi on hyvä eriste. Eriste ei johda sähköä.

Avoin ja suljettu virtapiiri

Virtapiiriksi kutsutaan reittiä, jota pitkin sähkö voi toimia. Tässä on hyvin yksinkertainen virtapiiri. Siihen kuuluu jännitelähde, johdin ja vastus. Kun niiden navat yhdistetään toisiinsa, virtapiirin sähkö voi toimia.

Silloin, kun virtapiirin sähkö voi toimia, sanotaan fysiikassa, että virtapiiri on suljettu. Tätä ei pidä sekoittaa arkikieleen. Siinähän laite suljetaan, jotta se ei juuri voisi toimia.

Kun virtapiiri on jostain kohdasta poikki, sanotaan fysiikassa, että virtapiiri on avoin. Silloin se ei voi toimia.


Erilaisia virtapiirejä

Virtapiirejä on kolmenlaisia: suuria, pieniä ja keskikokoisia. Kodin ja koulun laitteet liitetään usein suureen virtapiiriin eli verkkovirtaan. Siihen liitytään yleensä pistorasian kautta. Suuren virtapiirin jännite on hengenvaarallista.

Suuren virtapiirin jännitelähteinä toimivat suurien voimaloiden suuret generaattorit. Suuri virtapiiri voi olla satojen kilometrien pituinen.




Pieniä virtapiirejä käytetään kannettavissa laitteissa. Virtalähteenä toimii usein paristo. Jos virtapiiriin on merkitty napojen suunnat, on ohjetta noudatettava tarkasti. Muuten laite ei toimi tai voi jopa rikkoontua. Pariston navat ovat erilaisia: miinusnapa (-) ja plusnapa (+). Siksi paristot pitää laittaa oikein päin. Tyhjentynyt paristo pitää poistaa, sillä se saattaa vuotaa ja pilata laitteen.

Pieni virtapiiri voi toimia myös akulla. Akkukin on virtalähde. Akku on oikeastaan paristo, joka voidaan ladata. Akku ladataan suuresta virtapiiristä muuntajan avulla. Arkikielessä muuntajaa kutsutaan laturiksi. Akkuja pitää käsitellä varovasti, sillä väärin käytettyinä ne voivat olla vahingollisia. Noudata tarkasti akun käyttöohjeita.




Keskikokoiset virtapiirit ovat pieniä virtapiirejä vahvempia. Sellaisia löytyy autosta ja muista ajoneuvoista: veneestä, matkailuvaunusta ja jopa ruohonleikkurista. Keskikokoisessa virtapiirissä on jännitelähteenä vahva akku. Jännite ei ole yhtä vaarallinen kuin suuressa virtapiirissä.

Auton akku saa sähkövirtaa generaattorista, jota kutsutaan laturiksi. Jos kaikki on kunnossa, akku latautuu, kun autolla ajetaan. Jos akku tyhjenee, niin auto ei käynnisty. Sähköauton keskikokoisen virtapiirin akut ladataan suuresta virtapiiristä. Sähköauto toimii sähkömoottorilla. Se ei tarvitse polttoainetta.





Suuri virtapiiri ei yllä kaikkialle. Siksi kesämökilläkin voi olla keskikokoinen virtapiiri. Silloin jännitelähteenä voi olla vahvan akun lisäksi aggregaatti. Se on generaattori, joka toimii polttoaineella. Kesämökin keskikokoisen virtapiirin vahvat akut voidaan ladata myös aurinkopaneeleilla tai tuuligeneraattorilla.


Tiivistelmä

  • Virtapiiriin kuuluu yleensä virtalähde, johdin ja vastus.
  • Paristo, akku ja generaattori ovat virtalähteitä
  • Virtapiiri voi olla pieni, keskikokoinen tai suuri.