virtapiiriä

Virtapiiri on suljettu sähköinen kiertopiiri, jonka kautta sähkövirta voi kulkea. Piirin peruselementtejä ovat jännitelähde tai virtalähde, johtimet ja kuorma sekä mahdollisesti kytkimet, suojalaitteet ja mittauslaitteet. Kun piiri on suljettu, elektronit voivat liikkua johtimissa ja kuorman kautta; jos piiri on avoin, virta pysähtyy.

Virtapiirin toimintaa kuvaillaan Ohmin lain ja Kirchhoffin lakien avulla. Ohmin laki V = IR kertoo, miten jännite, virta ja resistanssi ovat yhteydessä toisiinsa. Kirchhoffin lait käsittävät virran säilymisen suljetussa silmukassa sekä jännitteiden summan, joka häviää tai kumoutuu silmukan yli.

Yleisimmät virtapiirityypit ovat sarja- ja rinnankytkennät. Sarjapiirissä sama virta virtaa jokaisessa komponentissa, ja kokonaisvastus on komponenttien vastuksien summa. Rinnankytkennässä jännite on sama kaikissa haaroissa, ja kokonaisvastus pienenee, kun uusia haaroja lisätään. Käytännön piireissä yhdistellään usein sekä resistivejä että aktiivisia komponentteja, kuten kondensaattoreita, kelat, diodeja ja transistoreja.

Mittauksissa käytetään yleismittaria, virtamittaria ja oskilloskooppia sekä simulointeja. Virtapiirit ovat keskeisiä elektroniikassa ja sähkötekniikassa, ja niitä sovelletaan valojen, teholaitteiden ja säätöjärjestelmien kaltaisissa järjestelmissä.