No mutta se siitä ja itse asiaan. En sen kummemmin yksityiskohtaisesti ala tänne selittämään kaikkea sitä, mitä kävimme läpi, mutta jotakin haluan kertoa. Ensimmäinen sähködemo olisi mielestäni oikein käypänen vaikkapa yläluokan ensimmäisiksi sähköopin kerroiksi. Ei toki tällä tahdilla ja aikataululla, mutta rauhoittaen ja soveltaen.
Oman demomme rakenne oli seuraava:
- Mitä sähkö on?
- elektronien virtausta atomista toiseen
- atomin ytimessä on positiivisesti varautuneita hiukkasia eli PROTONEITA ja varauksettomia NEUTRONEITA
- ydintä kiertää negatiivisesti varautunut/varautuneita ELEKTRONEJA
- sähkö on katoamatonta energiaa
- muuttaa muotoaan. Esim. hehkulampun energia muuttuu valoksi ja lämmöksi
- energiaa voidaan sitoa vaikkapa paristoon tai akkuun
- Virtapiirit - suljettu / avoin
- suljettu virtapiiri
- syntyy, kun pariston navat (+ ja -) kytketään toisiinsa ja väliin laitetaan esimerkiksi lamppu. Napojen välinen elektronitasapaino pyrkii tasaantumaan, joten elektronit alkavat virrata miinusnavasta plusnapaan.
- Jos napojen väliin ei laiteta vastusta, niin syntyy oikosulku ja virtapiiri voi ylikuumentua ja vaurioitua. Elektronit virtaavat esteettä napojen välissä!
- miinusnavassa on enemmän elektroneja kuin plusnavassa
- avoin virtapiiri
- syntyy, kun napojen väliin laitetaan esimerkiksi katkaisin säätelemään elektronien virtaamista
- Jännite (tunnus U, yksikkö V = voltti)
- tarkoittaa kahden pisteen välistä sähköistä potentiaalieroa
- Virta (tunnus I, yksikkö A = ampeeri
- virta kertoo johtimessa liikkuvien elektronien määrän
- JÄNNITETTÄ VOI OLLA ILMAN VIRTAA, MUTTA VIRTAA EI VOI OLLA ILMAN JÄNNITETTÄ!
Edellä lyhyesti käsitteiden määrittelyä lähestulkoon suoraan kopioituna demomateriaalista. Nämä edelläolevat kuviot ovat mielestäni melko selkeitä, jos ne vain osaa selkeästi selittää. Meillä demolla puhuttiin ´vesisäiliöistä´ ja veden virtaamisesta. Joo, joitakin nämä vesivirtaus -vertaukset voivat auttaa, mutta omasta mielestäni sähköopissa tulisi puhua sähköstä ja sähkövirrasta. Tämä ihan vain sen takia, että pysyy puurot ja vellit omissa astioissaan.
> tässä kaaviossa esitetään virtamäärän ero. Kahdella erikokoisella paristolla voi asemaenergia eli JÄNNITE olla sama, mutta VIRTAMÄÄRÄ eri. Iso paristo kestää pidempään.
> pieni virtaus pieni kulutus, suuri virtaus suuri kulutus
> vaikuttaa siis kestoon
> Jännite-ero. Sama koko, mutta eri voimakkuus eli jännite.
Vaikka olisi jännitettä, mutta ei virtaa, niin laite ei toimi. Vaarallisen jännitteen raja on 42V, mutta Suomessa koulutyöskentelyssä käytetään maksimissaan 24V - 30V akkuja, mielellään silti vielä pienempiä eli 12V. Tämä sen vuoksi, että 12V akut ovat näppärän kokoisia eivätkä voi aiheuttaa kovinkaan vaarallisia tilanteita. Akuissa kun on aina pienen pieni oikosulun ja "räjähdyksen" vaara. Mitä enemmän jännitettä, sitä isompi riski.
Rinnan- ja sarjaankytkentä:
1. Kun paristot kytketään peräkkäin siten, että edellisen pariston plusnapa liittyy seuraava miinusnapaan, kytkentää kutsutaan sarjaankytkennäksi.
Tällöin esim. kahden 1.5V pariston jännite on niiden yhteenlaskettu jännite, eli 3V.
Näin saadaan vaikkapa lamppu palamaan kirkkaammin!
2. Rinnankytkennässä paristojen plus- ja miinusnavat kytketään muiden patterien vastaaviin napoihin. Tällöin paristojen kapasiteetti, eli kesto, kasvaa.
Kolmen 1.5V AA-pariston rinnankytkeminen antaa esim. lampulle kolminkertaisen palamisajan verrattuna yhteen paristoon. Kesto kasvaa, mutta kirkkaus pysyy samana. Kokonaisjännite siis pysyy samana, kuin yksittäisessä paristossa, mutta virtamäärä kasvaa.
Vaihto- ja tasavirta:
Vaihtovirta
Sähköverkosta saatavaa virtaa kutsutaan vaihtovirraksi, koska se jännite vaihtelee koko ajan, myös plus- ja miinusnapojen paikka muuttuu koko ajan.
Suomessa napaisuus vaihtuu 100 kertaa sekunnissa, eli taajuus on 50 Hz, jännite on 230V.
Tasavirta
Tasavirrassa napaisuus pysyy samana koko ajan, ja täten jännite pysyy tasaisena.
Elektroniset laitteet vaativat tasavirtaa, joten televisiot, radiot, tietokoneet yms. muuttavat vaihtovirran matalampijännitteiseksi tasavirraksi muuntajassa, jossa se myös tasasuunnataan. Paristot ja akut tuottavat tasavirtaa.
1. Kun paristot kytketään peräkkäin siten, että edellisen pariston plusnapa liittyy seuraava miinusnapaan, kytkentää kutsutaan sarjaankytkennäksi.
Tällöin esim. kahden 1.5V pariston jännite on niiden yhteenlaskettu jännite, eli 3V.
Näin saadaan vaikkapa lamppu palamaan kirkkaammin!
2. Rinnankytkennässä paristojen plus- ja miinusnavat kytketään muiden patterien vastaaviin napoihin. Tällöin paristojen kapasiteetti, eli kesto, kasvaa.
Kolmen 1.5V AA-pariston rinnankytkeminen antaa esim. lampulle kolminkertaisen palamisajan verrattuna yhteen paristoon. Kesto kasvaa, mutta kirkkaus pysyy samana. Kokonaisjännite siis pysyy samana, kuin yksittäisessä paristossa, mutta virtamäärä kasvaa.
Vaihto- ja tasavirta:
Vaihtovirta
Sähköverkosta saatavaa virtaa kutsutaan vaihtovirraksi, koska se jännite vaihtelee koko ajan, myös plus- ja miinusnapojen paikka muuttuu koko ajan.
Suomessa napaisuus vaihtuu 100 kertaa sekunnissa, eli taajuus on 50 Hz, jännite on 230V.
Tasavirta
Tasavirrassa napaisuus pysyy samana koko ajan, ja täten jännite pysyy tasaisena.
Elektroniset laitteet vaativat tasavirtaa, joten televisiot, radiot, tietokoneet yms. muuttavat vaihtovirran matalampijännitteiseksi tasavirraksi muuntajassa, jossa se myös tasasuunnataan. Paristot ja akut tuottavat tasavirtaa.
