Piirianalyysi tai piiriteoria tarkoittaa sähkötekniikassa virtapiirien käyttäytymisen ja toiminnan analysoimiseksi käytettäviä menetelmiä.[1] Piirianalyysi koostuu siis virtapiirin toimintaa kuvaavista malleista sekä analysointiin tarkoitettavista menetelmistä.[1] Yleensä keskeisinä osana piirianalyysia on tunnettujen suureiden avulla ratkaista jossakin virtapiirissä esiintyviä suureita, kuten jännitteitä, virtoja tai resistansseja.[2][1]

Havainnollistava esimerkkipiirikaavio piirianalyysissa hyödynnettävästä solmumenetelmästä.

Käsitteet

muokkaa
 
Kuvan piirissä olevat solmupisteet väreillä merkittynä.

Piirianalyysissä analysoitavien virtapiirien osia ovat muun muassa solmupisteistä ja haaroista.[3][4] Solmupisteet ovat virtapiirin osia, joissa virtapiirin haarat liittyvät yhteen, ja haaran muodostaa jokin sarjaan kytketty komponentti.[3][5] Solmupisteiden välillä ei koskaan ole oikosulkua.[5][4]

Piirissä esiintyvät elementit voidaan jakaa passiivisiin tai aktiivisiin elementteihin.[6][7] Passiivisia elementtejä ovat muun muassa tehoa kuluttavat elementit, kuten vastukset tai kondensaattorit, kun taas aktiivisia elementtejä ovat tehoa tuottavat elementit, esimerkiksi jännite- tai virtalähteet.[6][7]

Piirianalyysin menetelmät ja perusteet

muokkaa

Piirianalyysissa keskeisiä asioita ja menetelmiä ovat muun muassa:[8]

Lähteet

muokkaa
  • Martti Valtonen & Anu Lehtovuori: Piirianalyysi osa 1: tasa- ja vaihtovirtapiirien analyysi. Helsinki: Unigrafia Oy, 2011. ISBN 978-952-92-8720-8.
  • Martti Valtonen & Anu Lehtovuori: Piirianalyysi osa 2: muutosilmiöt, systeemifunktiot ja siirtojohdot. Helsinki: Martti Valtonen, 2017. ISBN 978-952-93-8240-8.
  • Kimmo Silvonen: Elektroniikka ja sähkötekniikka. Otatieto, 2018. ISBN 978-951-672-377-1.
  • Vesa Linja-aho: Sähkötekniikan ja elektroniikan harjoituskirja korkeakouluille. Avoimet oppimateriaalit ry, 2014. ISBN 978-952-7010-04-4.
  • Lauri Aura & Antti J. Tonteri: Teoreettinen sähkötekniikka ja sähkökoneiden perusteet. WSOY, 1995. ISBN 951-0-20166-9.
  • Jukka Ahoranta: Sähkötekniikka. Sanoma Pro Oy, 2015. ISBN 978-952-63-1570-6.
  • Nigel P. Cook: Introductory DC/AC Circuits. Sixth Edition. Pearson Prentice Hall, 2005. ISBN 0-13-114006-X (englanniksi).
  • Charles K. Alexander & Matthew N. O. Sadiku: Fundamentals of Electric Circuits. Seventh Edition. McGraw-Hill Education, 2021. ISBN 978-1-260-57079-3 (englanniksi).
  • Timo Lehmusvuori & Nori El Mahboul: Teoreettinen sähkötekniikka. Voltti 1. Edita, 2007. ISBN 978-951-37-4910-1.

Viitteet

muokkaa
  1. a b c Martti Valtonen & Anu Lehtovuori: Piirianalyysi osa 1 s. 1–5
  2. Lauri Aura & Antti J. Tonteri: Teoreettinen sähkötekniikka ja sähkökoneiden perusteet s. 82
  3. a b c d e f g h Lauri Aura & Antti J. Tonteri: Teoreettinen sähkötekniikka ja sähkökoneiden perusteet s. 82–103
  4. a b Kimmo Silvonen: Elektroniikka ja sähkötekniikka s. 29
  5. a b Martti Valtonen & Anu Lehtovuori: Piirianalyysi osa 1 s. 21–22
  6. a b Charles K. Alexander & Matthew N. O. Sadiku: Fundamentals of Electric Circuits s. 14
  7. a b Martti Valtonen & Anu Lehtovuori: Piirianalyysi osa 1 s. 12–13
  8. Vesa Linja-aho: Sähkötekniikan ja elektroniikan harjoituskirja korkeakouluille s. 4–6
  9. Jukka Ahoranta: Sähkötekniikka s. 41, 79, 83, 94,
  10. Timo Lehmusvuori & Nori El Mahboul: Teoreettinen sähkötekniikka s. 27
  11. Kimmo Silvonen: Elektroniikka ja sähkötekniikka s. 35–36
  12. Nigel P. Cook: Introductory DC/AC Circuits s. 170, 212
  13. Timo Lehmusvuori & Nori El Mahboul: Teoreettinen sähkötekniikka s. 67–70
  14. a b Timo Lehmusvuori & Nori El Mahboul: Teoreettinen sähkötekniikka s. 38–39
  15. Martti Valtonen & Anu Lehtovuori: Piirianalyysi osa 1 s. 89
  16. Nigel P. Cook: Introductory DC/AC Circuits s. 285
  17. a b Nigel P. Cook: Introductory DC/AC Circuits s. 289–292
  18. a b c Timo Lehmusvuori & Nori El Mahboul: Teoreettinen sähkötekniikka s. 73–76
  19. Timo Lehmusvuori & Nori El Mahboul: Teoreettinen sähkötekniikka s. 62–64