Arus dalam rangkaian listrik melewati konduktor dari sumber tegangan ke beban, yaitu ke lampu, peralatan. Dalam kebanyakan kasus, kabel tembaga digunakan sebagai konduktor. Suatu rangkaian dapat memiliki beberapa elemen dengan hambatan yang berbeda. Dalam rangkaian instrumen, konduktor dapat dihubungkan secara paralel atau seri, dan dapat juga jenis campuran.
Elemen skema dengan resistansi yang disebut resistor, tegangan elemen yang diberikan adalah perbedaan potensial antara ujung resistor. Sambungan listrik paralel dan seri konduktor dicirikan oleh satu prinsip operasi, yang menurutnya arus mengalir dari plus ke minus, masing-masing, potensinya berkurang. Pada diagram pengkabelan, resistansi pengkabelan diambil sebagai 0, karena dapat diabaikan.
Sambungan paralel mengasumsikan bahwa elemen rangkaian terhubung ke sumber secara paralel dan dinyalakan pada waktu yang sama. Sambungan serial berarti bahwa konduktor resistansi dihubungkan dalam urutan yang ketat satu demi satu.
Saat menghitung, metode idealisasi digunakan, yang sangat menyederhanakan pemahaman. Faktanya, dalam rangkaian listrik, potensi secara bertahap berkurang dalam proses perpindahan melalui kabel dan elemen yang termasuk dalam koneksi paralel atau seri.
Isi
Koneksi serial konduktor
Skema koneksi serial menyiratkan bahwa mereka dinyalakan dalam urutan tertentu, satu demi satu. Selain itu, kekuatan saat ini di semuanya sama. Elemen-elemen ini menciptakan tegangan total di situs. Muatan tidak menumpuk di simpul sirkuit listrik, karena jika tidak, perubahan tegangan dan arus akan diamati. Dengan tegangan konstan, arus ditentukan oleh nilai resistansi rangkaian, oleh karena itu, dalam rangkaian seri, resistansi berubah jika salah satu beban berubah.
Kerugian dari skema semacam itu adalah kenyataan bahwa jika terjadi kegagalan satu elemen, elemen lainnya juga kehilangan kemampuan untuk berfungsi, karena sirkuit rusak. Contohnya adalah karangan bunga yang tidak berfungsi jika salah satu bola lampu padam. Ini adalah perbedaan utama dari koneksi paralel, di mana elemen dapat beroperasi secara individual.
Rangkaian seri mengasumsikan bahwa karena koneksi satu tingkat konduktor, resistansinya sama di setiap titik dalam jaringan. Resistansi total sama dengan jumlah pengurangan tegangan masing-masing elemen jaringan.
Dengan jenis koneksi ini, awal dari satu konduktor terhubung ke ujung yang lain. Fitur utama dari koneksi adalah bahwa semua konduktor berada pada kabel yang sama tanpa cabang, dan satu arus listrik mengalir melalui masing-masing konduktor. Namun, tegangan total sama dengan jumlah tegangan pada masing-masing. Anda juga dapat mempertimbangkan koneksi dari sudut pandang yang berbeda - semua konduktor digantikan oleh satu resistor yang setara, dan arus di atasnya sama dengan arus total yang melewati semua resistor. Tegangan total ekivalen adalah jumlah dari nilai tegangan pada setiap resistor. Ini adalah perbedaan potensial di resistor.
Menggunakan koneksi serial berguna ketika Anda ingin secara khusus menghidupkan dan mematikan perangkat tertentu. Misalnya, bel listrik hanya dapat berdering jika ada sambungan ke sumber tegangan dan tombol. Aturan pertama mengatakan bahwa jika tidak ada arus pada setidaknya salah satu elemen rangkaian, maka tidak akan ada pada sisanya. Dengan demikian, jika ada arus di satu konduktor, itu ada di konduktor lainnya. Contoh lain adalah senter bertenaga baterai, yang hanya bersinar jika ada baterai, bohlam yang berfungsi, dan tombol yang ditekan.
Dalam beberapa kasus, skema serial tidak praktis. Di apartemen di mana sistem pencahayaan terdiri dari banyak lampu, tempat lilin, lampu gantung, Anda tidak boleh mengatur skema jenis ini, karena tidak perlu menyalakan dan mematikan lampu di semua kamar secara bersamaan. Untuk tujuan ini, lebih baik menggunakan koneksi paralel agar dapat menyalakan lampu di masing-masing kamar.
Koneksi paralel konduktor
Dalam rangkaian paralel, konduktor adalah himpunan resistor, beberapa ujungnya dirangkai menjadi satu simpul, dan yang lainnya - menjadi simpul kedua. Diasumsikan bahwa tegangan pada jenis sambungan paralel adalah sama di semua bagian rangkaian. Bagian paralel dari rangkaian listrik disebut cabang dan melewati antara dua simpul penghubung, mereka memiliki tegangan yang sama. Tegangan ini sama dengan nilai pada setiap konduktor. Jumlah indikator, kebalikan dari resistansi cabang, juga berbanding terbalik dengan resistansi bagian terpisah dari sirkuit paralel.
Dengan koneksi paralel dan seri, sistem untuk menghitung resistansi masing-masing konduktor berbeda. Dalam kasus rangkaian paralel, arus mengalir melalui cabang, yang meningkatkan konduktivitas rangkaian dan mengurangi hambatan total. Ketika beberapa resistor dengan nilai yang sama dihubungkan secara paralel, resistansi total dari rangkaian listrik tersebut akan kurang dari satu resistor beberapa kali sama dengan jumlah resistor dalam rangkaian.
Setiap cabang memiliki satu resistor, dan arus listrik, ketika mencapai titik percabangan, dibagi dan menyimpang ke setiap resistor, nilai akhirnya sama dengan jumlah arus pada semua resistansi. Semua resistor diganti dengan satu resistor setara. Menerapkan hukum Ohm, nilai resistansi menjadi jelas - dalam rangkaian paralel, nilai kebalikan dari resistansi pada resistor dijumlahkan.
Dengan rangkaian ini, nilai arus berbanding terbalik dengan nilai resistansi. Arus dalam resistor tidak saling berhubungan, jadi jika salah satunya dimatikan, ini sama sekali tidak akan mempengaruhi yang lain. Untuk alasan ini, skema seperti itu digunakan di banyak perangkat.
Mempertimbangkan kemungkinan menggunakan rangkaian paralel dalam kehidupan sehari-hari, disarankan untuk memperhatikan sistem pencahayaan apartemen. Semua lampu dan lampu gantung harus dihubungkan secara paralel, dalam hal ini menyalakan dan mematikan salah satunya tidak mempengaruhi pengoperasian lampu lainnya. Dengan demikian menambahkan mengalihkan setiap bola lampu di cabang sirkuit, Anda dapat menghidupkan dan mematikan lampu yang sesuai sesuai kebutuhan. Semua lampu lain bekerja secara independen.
Semua peralatan listrik dihubungkan secara paralel ke jaringan listrik 220 V, kemudian dihubungkan ke switchboard. Artinya, semua perangkat terhubung terlepas dari koneksi perangkat lain.
Hukum hubungan seri dan paralel konduktor
Untuk pemahaman rinci dalam praktik kedua jenis senyawa, kami menyajikan rumus yang menjelaskan hukum jenis senyawa ini. Perhitungan daya untuk sambungan paralel dan seri berbeda.
Dalam rangkaian seri, ada kekuatan arus yang sama di semua konduktor:
I = I1 = I2.
Menurut hukum Ohm, jenis koneksi konduktor ini dijelaskan secara berbeda dalam kasus yang berbeda. Jadi, dalam kasus rangkaian seri, tegangannya sama satu sama lain:
U1 = IR1, U2 = IR2.
Selain itu, tegangan total sama dengan jumlah tegangan masing-masing konduktor:
U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR.
Resistansi total dari rangkaian listrik dihitung sebagai jumlah resistansi aktif semua konduktor, berapa pun jumlahnya.
Dalam kasus rangkaian paralel, tegangan total rangkaian serupa dengan tegangan elemen individu:
U1 = U2 = U.
Dan kekuatan total arus listrik dihitung sebagai jumlah arus yang tersedia di semua konduktor yang terletak paralel:
I = I1 + I2.
Untuk memastikan efisiensi maksimum jaringan listrik, perlu untuk memahami esensi dari kedua jenis koneksi dan menerapkannya dengan benar, menggunakan undang-undang dan menghitung rasionalitas implementasi praktis.
Koneksi campuran konduktor
Sambungan resistansi seri dan paralel dapat digabungkan dalam satu rangkaian listrik jika diperlukan. Misalnya diperbolehkan untuk menghubungkan resistor paralel secara seri ke resistor lain atau kelompoknya, jenis ini dianggap gabungan atau campuran.
Dalam kasus seperti itu, resistansi total dihitung dengan mengambil jumlah nilai untuk koneksi paralel dalam sistem dan untuk koneksi seri. Pertama, Anda perlu menghitung resistansi ekivalen dari resistor secara seri, dan kemudian elemen paralel. Sambungan serial dianggap sebagai prioritas, dan sirkuit jenis gabungan ini sering digunakan pada peralatan dan peralatan rumah tangga.
Jadi, dengan mempertimbangkan jenis koneksi konduktor di sirkuit listrik dan berdasarkan hukum fungsinya, orang dapat sepenuhnya memahami esensi dari organisasi sirkuit sebagian besar peralatan listrik rumah tangga. Dengan koneksi paralel dan seri, perhitungan indikator resistensi dan kekuatan arus berbeda. Mengetahui prinsip-prinsip perhitungan dan formula, Anda dapat dengan kompeten menggunakan setiap jenis organisasi sirkuit untuk menghubungkan elemen dengan cara terbaik dan dengan efisiensi maksimum.
Artikel serupa:
