kokonaisvirtaa

Kokonaisvirta on sähköpiireissä käytetty termi, jolla tarkoitetaan virran kokonaismäärää, joka kulkee tietyn pisteen, kuten solmun, läpi. Se voidaan laskea kaikkien kyseisessä kohdassa olevien haarojen virroista algebraattisena summana. Virran suunta määritellään etukäteen, ja I_totalin merkki riippuu siitä, ovatko haarat suunnatut sisään vai ulos solmusta.

Kokonaisvirran perusta on Kirchhoffin virtauslaki: solmussa sisään tulevan virran summa on yhtä suuri kuin ulos tulevan virran summa. Käytännössä nettopiirissä kokonaisvirta on nolla, kun kaikki sisään ja ulos suuntautuvat virtaukset otetaan huomioon.

Laskenta I_total = ∑ I_k, jossa I_k ovat yksittäisiä haara-virtoja ja signaali määräytyy valitun suunnan mukaan. Yksikkö on ampere (A). DC-verkossa I_total voi olla vakaa; AC-verkossa voidaan puhua hetkelliskäyrä i(t) tai RMS-virrasta I_rms.

Esimerkki: solmussa on kolme haaraa, I1 = 2 A kohti solmua, I2 = 1,5 A kohti solmua ja I3 = 3 A ulos solmusta. Valitulla suunnalla I_total = I1 + I2 − I3 = 0 A, mikä toteuttaa Kirchhoffin lain.

Merkitys: kokonaisvirta vaikuttaa kaapeleiden lämpökuormaan, johdotusmitoitukseen ja suojalaitteiden arvoihin sekä energianjakelun suunnitteluun. Sähköjärjestelmän turvallisuus ja toimivuus riippuvat kokonaisvirran asianmukaisesta hallinnasta.

Rajoitukset: reaktiiviset komponentit ja vaihe-erot voivat muuttaa tilannetta, jolloin pelkkä algebraalinen summa ei kuvaa täydellisesti virtoja. Kolmivaihejissa virrat voivat tarvita vektorilaskentaa.