Sähkötietoisku 

e-villen verkkokaupassa on myynnissä kaikenlaista sähköllä toimivaa laitetta ja työkalua, joten on lienee paikallaan puhua hetki itse käyttövoimasta ja sen ominaisuuksista:

Sähkö – vanhalta nimeltään elektrisiteetti (kreikan kielen meripihkaa tarkoittavasta sanasta ἤλεκτρον (ḗlektron)) on wikipedian mukaan luonnonilmiö, joka liittyy aineen tai hiukkasen vuorovaikutukseen sähkökentän kanssa. Sähkö on myös monin tavoin tuotettava energian muoto, joka pyörittää suurinta osaa jokapäiväisestä elämästämme – mukaan lukien laitetta, jonka välityksellä sinä, arvoisa lukijamme, parhaillaan syvennyt tähän blogiin.

Harva meistä kuitenkaan sen tarkemmin ajattelee, millainen voima on esimerkiksi muuntajan välityksellä varastoitunut laitteen akkuun, kunhan se toimii moitteettomasti ja kunhan oikeanalainen laturi  tai virtapankki on aina lähettyvillä. Mistä tiedät, sopiiko kaverin laitteelle suunniteltu laturi omaan laitteeseesi? Paljonko laite mahtaa kuluttaa virtaa? Miten sen voi laskea? Saako siitä sähköiskun? Miksi toinen laturi on nopeampi, kuin toinen? Miksi erilainen laturi saattaa rikkoa yhteensopimattoman laitteen tai itsensä?

Muista edes nämä:

• Voltti = jännite, jonka on ehdottomasti oltava sama laitteessa ja laturissa!
• Ampeeri = sähkövirta, ei tarvitse olla sama laitteessa ja laturissa. Myös ampeeritunti = akkujen kapasiteetti
• Watti (voltti x ampeeri) = teho, jonka avulla voidaan laskea sähkönkulutus (Wh / kWh)
• DC = tasavirta, akullisissa laitteissa
• AC = vaihtovirta, sähköverkossa ja kodin pistorasioissa

Perusteet

Mietitään vaikka virtaavan veden voimalla pyörivää siipiratasta; virtaava vesi tulee tietyn kokoisen putken päästä tietyllä paineella, ja pyörittää vesiratasta tietyllä nopeudella. Tässä tapauksessa putken koko/halkaisija on Ohmi (resistanssi/vastus), veden paine on Voltti (jännite), virtaavan veden määrä on Ampeeri (sähkövirta), ja vesirattaan pyörähdykset Watteja (teho).

Esimerkkinä ohmista(Ω), eli resistenssistä voidaan käyttää hehkulamppua: miksi samaan verkkovirtaan kytketyt lamput palavat eri kirkkaudella? Hehkulangan kirkkautta voidaan säätää sen pituutta, paksuutta ja materiaalia muuttamalla. Pidemmässä ja ohuemmassa johtimessa on suurempi vastus, ja myös eri materiaalit johtavat / vastustavat sähkövirran kulkua eri lailla – myös materiaalin lämpötilasta riippuen. Vastusta (Ω) käytetään myös äänentoistossa ilmoittamaan kaiuttimien impedanssi, eli niiden vahvistimelle aiheuttama kuorma.

Jännite tai voltti (V) on sähkön potentiaaliero kahden navan välillä, esimerkiksi akun plus- ja miinusnapa. Jännitteen ansiosta virta alkaa kulkea virtapiirin läpi, yrittäen tasata napojen välisen potentiaalieron.

Ampeeri on elektronien varaus, eli virta sen kulkiessa virtapiirissä. Akkujen kapasiteetti on ilmoitettu ampeeri- tai milliampeeritunteina(Ah / mAh); tämä tarkoittaa varausta, jonka ampeerin sähkövirta kuljettaa tunnin aikana. Ampeeritunti on tulos laskutoimituksesta, jossa wattitunti jaetaan jännitteellä. Esimerkiksi 12 voltin ja 100 ampeeritunnin akun kapasiteetti on 1200 wattituntia = 1,2 kWh. (1200 Wh / 12 V). Kyseisestä akusta riittää siis virtaa 12 V, 1 A tai vaihtoehtoisesti 12 W laitteelle 100 tunnin ajaksi.

Tasavirta (DC/≂) on virtaa, jonka suunta ei muutu, ja se kulkee virtapiirissä koko ajan samansuuntaisesti. Tasavirtaa käyttävät laitteet toimivat yleensä akulla tai paristoilla, esimerkiksi auton sähköjärjestelmä tai älypuhelimet.

Vaihtovirta (AC/∿) puolestaan on sähkövirtaa, jonka suunta muuttuu jatkuvasti. Valtakunnallisessa sähköverkossa sähkön siirto tapahtuu vaihtovirralla. Tavallisesta seinäpistokkeesta saadaan Suomessa vaihtovirtaa, jonka jännite on 230 volttia, ja taajuus (montako kertaa sekunnissa sähkövirran suunta muuttuu) 50 hertsiä. Laturi / muuntaja muuntaa seinästä tulevan 230 voltin jännitteen laitteelle sopivaksi, esimerkiksi 12 V (auton akku) tai 5 V (kännykkä).

Mikä laturi käy mihin laitteeseen?

Mistä sitten teidät, mikä laturi käy omaan laitteeseesi? Katso laturin kyljessä olevaa ”output” -tekstiä, joka kertoo esimerkiksi ”DC/≂, 5 V, 1 A. Mitä nämä luvut sitten tarkoittavat? DC=tasavirta, 5V = jännite 5 volttia, 1 A = 1 ampeerin sähkövirta. Näiden arvojen tulee käydä yksiin laitteesi ”input” tiedon kanssa.

Kunhan varalaturi antaa ulos saman jännitteen kuin laitteen oma muuntaja, voi sillä yleensä ladata ainakin väliaikaisesti. Monet nykyaikaiset laturit osaavaat säätää ulostulojännitteen automaattisesti, jolloin niiden ”output” -tiedoissa sanotaan esimerkiksi: 5 / 9 / 12 V; tässä tapauksessa laturilla voidaan ladata laitetta, jonka jännite on 5, 9 tai 12 volttia.

Huomaa kuitenkin, että jos lataat esimerkiksi 5 V, 2 A laturilla laitetta, jonka oma laturi antaa 5 V, 3 A virtaa, saattaa kapasiteettinsa ylärajoilla toimiva varalaturi esimerkiksi ylikuumentua. Toisin päin tätä riskiä ei ole, sillä jos lataat 3 A laturilla laitetta, joka tarvitsee vain 2 A virran, ei ladattava laite ota tarvitsemaansa enempää. Karusti yksinkertaistaen: voltti on se voima, joka työntää sähköä ladattavaan laitteeseen ja laite vetää itse tarvittavat ampeerit laturista. Volttimäärän on ehdottomasti oltava sama ohjeistuksen mukainen; myös liian matala jännite voi aiheuttaa vahinkoa laitteelle, kun se yrittää vetää virtaa laturista, vaikka ”painetta” ei ole riittävästi. Valikoimastamme löytyy sopiva laturi tai kaapeli lähes laitteeseen kuin laitteeseen.

Otetaan tässä esimerkiksi logistiikka: jos halutaan kuljettaa 1000 kilon kuorma Helsingistä Nuorgamiin, voidaan se toki lastata täysperävaunuyhdistelmään, jonka kuljetuskapasiteetti on useita tonneja, tai pikkupakuun, jonka maksimikuorma on juurikin 1000 kiloa. Rekalla ajelee helposti matkan ilman ongelmia, tosin kuljetuskapasiteettia haaskaten, mutta niin ajelee pakullakin – tosin jouset pohjassa ja kone punaisena ylämäessä huutaen. Ennen pitkää äärirajoilla ajaminen saattaa päättää matkan yllättäen. Jos 1000 kilon kuorma tungetaan väkisin Fiat Pandan tavaratilaan, penkeille, katolle ja kuskin syliin – seuraa viimeistään liikkeelle lähdettäessä katastrofaalinen vaurio ja matkan loppuminen.

Liian korkea jännite on siis ehdottomasti alennettava! Jos haluat esimerkiksi käyttää 12 voltin jännitteellä toimivaa laitetta 24 voltin akusta, on tarkoitukseen olemassa edullisia jännitteen alentajia. Entäpä jos 5 V mobiililaitteesi tarvitsee virtaa 12 V järjestelmästä? Myös tässä tapauksessa tulisi välissä olla muuntaja.

Mitä se maksaa?

Kulutus ja sähkön hinta lasketaan kilowattitunteina = 1000 watin tehoa tunnin ajan. Jos pidät 60 W lamppua tunnin päällä, kuluttaa se näin 0,06 kilowattituntia. Jos sähkön keskimääräinen hinta on 0,2 € / kWh, maksaa tunnin valaistus siis 1,2 senttiä (0,06 kWh  x 0,2 €). Samalla kaavalla voit laskea kaikkien kodin sähkölaitteiden kulutuksen, ja käyttökustannukset.

Wattitunti (0,001 kilowattituntia) lasketaan samalla kaavalla, kuin watti: kertomalla jännite ampeerituntien määrällä.

Mutta mitäpä jos laitteesi kyljessä ei lue wattimäärää? Kuinka saat sen selville? Watit lasketaan yksinkertaisesti kertomalla ampeerit volteilla; esimerkiksi edellä mainittu 5 V, 1 A -laturi on teholtaan 5 W (5 V x 1 A). Näin ollen tunnin lataus tällä laturilla maksaa kuluttajalle 0,1 senttiä (0,005 kWh x 0,2 €).

Yksinkertaista, eikö totta? Nyt kun perusasiat ovat hallussa, voit lähteä pelottomasti selailemaan valikoimastamme juuri sinulle parhaiten sopivan laitteen ja laturin. Jos termistöstä jäi jotain epäselväksi, vastaa suomalainen asiakaspalvelumme mielellään kaikkiin mieltäsi askarruttaviin kysymyksiin.