Sähkövirta, jännite ja resistanssi

SÄHKÖVIRTA (I)

• Sähkövirtaa verrataan usein veden virtaukseen vesijohtoputkessa.
• Kun päästät vettä keittiön hanasta, voit mitata vaikkapa litran maitopurkilla, kuinka paljon vettä virtaa hanasta yhdessä minuutissa.
• Sähköjohtimessa kulkevan virran määrää ei kuitenkaan mitata litroina minuutissa, vaan AMPEEREINA (A).
• Mittaamiseen ei siis käy maitopurkki, vaan tarvitaan yleismittari, jossa on asteikko ampeereille. 

JÄNNITE (U)

• Jotta vesi liikkuu vesijohtoputkessa, pitää putken alku- ja loppupään välillä olla paine-ero, joka saa veden liikkeelle.
• Jotta sähkö virtaa johtimessa, pitää johtimen päiden välillä olla "sähköinen paine-ero".
• Sähköistä paine-eroa  kutsutaan JÄNNITTEEKSI (U) ja sen mittayksikkö on VOLTTI (V).
• Sähköistä paine-eroa ei voi mitata kodin lämpökeskuksesta  löytyvällä, veden painetta mittaavalla mittarilla, eikä huoltoaseman ilmapainemittarilla,  vaan tarvitaan yleismittari, jossa on asteikko volteille.

• Monissa laitteissa käytettävän AA sormipariston jännite on 1,5 V.
• Koulussa, esim. majakkasaaressa käytimme litteää paristoa, jonka jännite on 4,5 V.
• Kännykän akun jännite voi olla esim. 3,7 V.
• Luokan seinässä olevasta pistorasiasta saatavan verkkovirran jannite on 230 V.

RESISTANSSI (R) eli VASTUS:

• Vesijohtoputkissa on kapeikkoja, kuten liitokset ja venttiilit. Näissä kohdissa veden virtaus hidastuu tai jopa estyy kokonaan.
• Sähköjohtimista rakennetuissa sähköverkoissakin on "kapeikkoja", jotka hidastavat sähkövirran kulkua. Kaikkii laitteet, jotka sähköverkkoon kytketään, aihettavat vastusta eli resistanssia.
• Sähkövirran kulkua vastustavaa voimaa kutsutaan RESISTANSSIKSI.
• Resistanssia (R) voidaan mitata samalla yleismittarilla kuin sähkövirran voimakkuutta (I) sekä jännitettä (U)
• Resistanssin yksikkö on OHMI ().
• Tällä simulaatiolla voit tutkia, miten jännitteen ja resistanssin muuttaminen vaikuttaa sähkövirran voimakkuuteen. Java-tiedosto latautuu kun klikkaat linkkiä. Valitse "Säilytä ja klikkaa näytön oikeasta alalaidasta tiedostoa, jonka nimi on virtapiiri.

YHTEENVETO

• Sähkövirta on sähköisesti varautuneiden hiukkasten, elektronien liikettä sähköä johtavassa aineessa, kuten sähköjohdossa. Sähkövirran voimakkuus ilmoitetaan AMPEEREINA (A).
• Sähkövirran saa aikaiseksi ja sitä pitää yllä johtimen päiden välinen jännite-ero. Tämä jännite-ero ilmoitetaan VOLTTEINA (V).
• Sähkövirran eli elektronien liikettä vastustaa aina jokin voima eli resistanssi, joka ilmoitetaan OHMEINA ().
• Ohmit lienevät sinulle tuttuja, jos olet rakentanut teknisissä töissä majakkaa tai ohikulkuilmaisinta.
• Vaikka sähkövirtaa verrataan usein veden virtaukseen, ei vertaus ole täysin osuva. Vesijohtoputkessa todella virtaa vesimolekyylejä. Sähköjohtimessa metalliatomeja kiertävät negatiivisesti varautuneet hiukkaset eli elektronit pikemminkin tökkivät toisiaan kuin virtaavat.

Linkkejä: