Cara Menghitung Penurunan Tegangan Pada Resistor

Sederhana sirkuit listrik mengandung sumber tegangan (catu daya, seperti baterai, generator atau kabel utilitas yang masuk ke gedung Anda), kabel untuk dibawa arus dalam bentuk elektron, dan sumber listrik perlawanan. Pada kenyataannya, sirkuit seperti itu jarang sederhana dan mencakup sejumlah titik percabangan dan penyatuan kembali.

• Tegangan (V) diukur dalam volt (simbolnya juga V); arus (I) diukur dalam ampere atau "amp" (A); dan resistansi (R) diukur dalam ohm (Ω).

Di sepanjang cabang, dan kadang-kadang di sepanjang batang utama sirkuit, barang-barang seperti peralatan rumah tangga (lampu, lemari es, pesawat televisi) ditempatkan, masing-masing menarik arus agar tetap berjalan. Tapi apa sebenarnya yang terjadi pada tegangan dan arus dalam rangkaian listrik tertentu dari sudut pandang fisika ketika setiap resistor ditemui dan tegangan "turun"?

Hukum Ohm menyatakan bahwa arus yang mengalir adalah tegangan dibagi hambatan. Ini dapat berlaku untuk rangkaian secara keseluruhan, satu set cabang yang terisolasi atau ke resistor tunggal, seperti yang akan Anda lihat. Bentuk paling umum dari hukum ini ditulis:

Sirkuit dapat diatur dalam dua cara dasar.

Sirkuit seri: Di sini, arus mengalir seluruhnya di sepanjang satu jalur, melalui satu kabel. Berapa pun hambatan yang ditemui arus sepanjang jalan cukup dijumlahkan untuk memberikan hambatan total rangkaian secara keseluruhan:

R_S = R₁ + R₂ +... + R_tidak (sirkuit seri)

Sirkuit Paralel: Dalam hal ini, kawat primer bercabang (ditunjukkan sebagai sudut siku-siku) menjadi dua atau lebih kabel lain, masing-masing dengan resistornya sendiri. Dalam hal ini, resistansi total diberikan oleh:

1/R_P = 1/R₁ + 1/R₂ +... + 1/R_tidak (Sirkuit Paralel)

Jika Anda menjelajahi persamaan ini, Anda akan menemukan bahwa dengan menambahkan hambatan yang sama besarnya, Anda mengurangi hambatan rangkaian secara keseluruhan. (Memilih 1 ohm, atau 1, membuat matematika lebih mudah.) Menurut hukum Ohm, ini sebenarnya meningkatkan arus!

Jika ini tampak berlawanan dengan intuisi, bayangkan arus mobil di jalan raya sibuk yang dilayani oleh satu gardu tol yang mem-backup lalu lintas sejauh satu mil, dan kemudian bayangkan skenario yang sama dengan empat gardu tol lagi yang identik dengan pertama. Ini jelas akan meningkatkan aliran mobil meskipun secara teknis menambah hambatan.

Jika Anda ingin menemukan penurunan tegangan pada masing-masing resistor secara seri, Anda melanjutkan sebagai berikut:

1. Hitung hambatan total dengan menambahkan nilai R individu.
2. Hitung arus dalam rangkaian, yang sama di setiap resistor karena hanya ada satu kawat di rangkaian.
   
3. Hitung penurunan tegangan pada setiap resistor menggunakan hukum Ohm.

Contoh: Sumber daya 24-V dan tiga resistor terhubung dalam seri dengan R₁= 4, R₂= 2 dan R₃ = 6 Ω. Berapa penurunan tegangan pada masing-masing resistor?
Pertama, hitung hambatan total: 4 + 2 + 6 = 12

Selanjutnya, hitung arus: 24 V/12 = 2 A

Sekarang, gunakan arus untuk menghitung penurunan tegangan pada setiap resistor. Menggunakan V = IR untuk masing-masing, nilai R₁, R₂ dan R₃ adalah 8 V, 4 V dan 12 V.

Contoh: Sumber daya 24-V dan tiga resistor terhubung secara paralel dengan R₁= 4, R₂= 2 dan R₃ = 6, seperti sebelumnya. Berapa penurunan tegangan pada masing-masing resistor?

Dalam hal ini, ceritanya lebih sederhana: Terlepas dari nilai resistansi, penurunan tegangan pada setiap resistor adalah sama, membuat arus menjadi variabel yang berbeda pada resistor dalam kasus ini. Ini berarti bahwa penurunan tegangan pada masing-masing hanyalah tegangan total rangkaian dibagi dengan jumlah resistor dalam rangkaian, atau 24 V/3 = 8 V.

Lihat Sumber Daya untuk contoh contoh di mana Anda dapat menggunakan alat otomatis untuk menghitung penurunan tegangan dalam semacam pengaturan sirkuit yang disebut a pembagi tegangan.