Cara menghitung tegangan resistor (dengan foto) - Kiat

Video: Penjelasan rumus hukum ohm – Cara menghitung tegangan, arus dan hambatan listrik

Isi

Langkah
Nasihat

Sebelum Anda dapat menghitung tegangan resistor, Anda harus terlebih dahulu menentukan jenis rangkaian apa yang digunakan. Jika Anda memerlukan ulasan tentang dasar-dasarnya atau memerlukan sedikit bantuan untuk memahami jenis-jenis rangkaian, mulailah dengan Bagian Satu. Jika tidak, lewati dan buka teks tentang jenis rangkaian yang perlu Anda tangani.

Langkah

Bagian 1 dari 3: Memahami rangkaian listrik

Pelajari tentang sirkuit. Pikirkan sirkuit dengan cara berpikir ini: bayangkan Anda menuangkan sekantong biji jagung ke dalam mangkuk. Setiap butir jagung adalah elektron (elektron), dan aliran butir yang mengalir ke mangkuk adalah arus listrik. Saat berbicara tentang garis, Anda mendeskripsikannya dengan menyebutkan berapa banyak partikel yang bergerak per detik.
Pikirkan tentang muatan listrik. Elektron membawa muatan "negatif". Artinya, mereka menarik (atau bergerak menuju) objek bermuatan positif, dan mendorong (atau menjauhi) objek bermuatan negatif. Karena semuanya negatif, elektron selalu berusaha mendorong satu sama lain, menyebar kapan pun memungkinkan.
Pahami voltase. Tegangan adalah perbedaan muatan antara dua titik. Semakin besar perbedaan muatan, semakin kuat kedua ujungnya. Di bawah ini adalah contoh baterai konvensional:
- Di dalam baterai, reaksi kimia berlangsung dan elektron terakumulasi. Elektron-elektron ini bergerak menuju ujung negatif, sedangkan ujung positif tetap dalam keadaan hampir kosong (Mereka disebut katoda dan anoda). Semakin lama proses ini, semakin besar tegangan antara kedua ujungnya.
- Saat menghubungkan kabel antara katoda dan anoda, tiba-tiba, elektron di katoda memiliki ruang untuk pergi. Mereka menembak ke arah anoda, menghasilkan arus listrik. Semakin tinggi voltase, semakin banyak elektron yang bergerak menuju anoda per detik.
Pahami konsep perlawanan. Resistor memiliki sifat dari namanya. Semakin tinggi resistansi suatu benda, semakin sulit elektron melewatinya. Ini memperlambat arus, karena sekarang lebih sedikit elektron yang dapat melewati setiap detik.
- Resistansi adalah segala sesuatu yang termasuk dalam rangkaian dan menambah resistansi ke rangkaian. Anda dapat membeli "resistor" asli di toko listrik, tetapi dalam masalah sirkuit, hambatan biasanya diwakili oleh bola lampu atau benda resistif lainnya.
Ingat hukum Ohm. Ada hubungan yang sangat sederhana antara arus listrik, tegangan dan hambatan. Tuliskan atau hafalkan - Anda harus menggunakannya secara teratur saat menyelesaikan masalah sirkuit:
- Arus = tegangan dibagi resistor
- Biasanya ditulis dalam bentuk: I = / _R
- Pikirkan tentang apa yang terjadi saat menaikkan V (voltase) atau R (resistansi). Apakah sesuai dengan yang Anda pelajari pada penjelasan di atas?
iklan

Bagian 2 dari 3: Hitung tegangan resistor (rangkaian seri)

Pahami apa itu rangkaian serial. Rangkaian serial mudah dikenali. Itu hanya gulungan, dengan semuanya berbaris dalam satu baris. Arus berjalan di sekitar seluruh kumparan, secara bergantian melewati masing-masing resistor atau komponen yang membentuk rangkaian.
- Ampere sama di setiap titik di sirkuit.
- Saat menghitung tegangan, posisi resistor di rangkaian tidak masalah. Anda dapat mengambil dan merubah posisi resistor tersebut, tegangan masing-masing resistor akan tetap sama.
- Pertimbangkan contoh rangkaian dengan tiga resistor seri: R₁, R₂, dan R₃. Sirkuit ini didukung oleh baterai 12V. Kami akan menemukan tegangan masing-masing resistor.
Hitung resistansi di seluruh rangkaian. Tambahkan semua nilai resistansi di sirkuit. Jawabannya adalah resistansi rangkaian penuh dari rangkaian seri.
- Ambil contoh tiga resistor R.₁, R₂, dan R₃ Hambatan masing-masing adalah 2 Ω (ohm), 3 Ω, dan 5 Ω. Hambatan rangkaian penuh adalah 2 + 3 + 5 = 10 ohm.
Temukan ampere. Gunakan hukum Ohm untuk mencari arus listrik dari seluruh rangkaian. Ingatlah bahwa di rangkaian seri, ampere sama di semua posisi. Setelah kita menghitung garis dengan cara ini, kita dapat menggunakannya untuk semua perhitungan.
- Hukum Ohm mengatakan bahwa ampere I = / _R. Tegangan rangkaian penuh adalah 12 volt, dan resistansi rangkaian penuh adalah 10 ohm. Jawabannya adalah I = / ₁₀ = 1,2 amp.
Ubah hukum Ohm untuk mencari tegangan. Dengan aljabar dasar, kita dapat mengubah hukum Ohm untuk mencari tegangan alih-alih arus listrik:
- I = / _R
- IR = R / _R
- IR = V.
- V = IR
Hitung tegangan masing-masing resistor. Kita sudah mengetahui nilai resistansi, arus listrik, dan persamaannya. Ubah angkanya dan selesaikan. Untuk contoh soal, kami memiliki:
- Tolakan R₁ = V₁ = (1.2A) (2Ω) = 2.4V.
- Tegangan R₂ = V₂ = (1.2A) (3Ω) = 3.6V.
- Tegangan R₃ = V₃ = (1.2A) (5Ω) = 6.0V.
Cek jawaban Anda. Dalam rangkaian seri, tegangan total di semua resistor harus sama dengan tegangan rangkaian penuh. Tambahkan semua tegangan yang telah Anda hitung dan lihat apakah Anda mendapatkan tegangan rangkaian penuh. Jika itu tidak berhasil, kembali dan temukan kesalahannya.
- Dalam contoh kita: 2,4 + 3,6 + 6,0 = 12V, yang merupakan tegangan rangkaian penuh.
- Jika jumlah voltase sedikit lebih rendah (katakanlah 11,97, bukan 12), Anda mungkin telah membulatkan angka tersebut di suatu tempat. Jawaban Anda masih benar.
- Ingatlah bahwa tegangan mengukur perbedaan muatan, atau jumlah elektron. Bayangkan Anda sedang menghitung jumlah elektron yang Anda lihat saat berjalan di sepanjang sirkuit. Jika hitungannya benar, Anda akhirnya akan mendapatkan muatan total elektron dari awal sampai akhir.
iklan

Bagian 3 dari 3: Hitung tegangan resistor (rangkaian paralel)

Pahami apa itu rangkaian paralel. Bayangkan sebuah kabel dengan salah satu ujungnya terletak di baterai, ujung lainnya dipisah menjadi dua kabel terpisah. Kedua kabel tersebut sejajar satu sama lain, dan kemudian disambungkan kembali sebelum mencapai ujung baterai yang lain. Jika kedua kabel kiri dan kanan memiliki satu resistor, maka kedua resistor tersebut dihubungkan "secara paralel".
- Sirkuit paralel dapat memiliki jumlah kabel yang berubah-ubah. Instruksi ini berlaku untuk sirkuit yang dibagi menjadi seratus kabel dan kemudian disatukan.
Pikirkan tentang bagaimana arus mengalir di sirkuit. Dalam rangkaian paralel, arus mengalir melalui semua jalur yang disuplai. Ini akan melewati kawat di sisi kiri, melewati resistor di sebelah kiri, dan mencapai ujung lainnya. Pada saat yang sama, itu juga akan mengalir melalui kabel di sebelah kanan, melalui resistor kanan dan ke ujung lainnya. Tidak ada bagian dari arus yang mengalir ke belakang atau ke depan melalui kedua resistor secara paralel.
Gunakan tegangan rangkaian penuh untuk mengetahui tegangan masing-masing resistor. Ketika Anda mengetahui tegangan rangkaian penuh, mencari tegangan masing-masing resistor akan sangat mudah. Setiap kabel paralel memiliki tegangan yang sama dengan seluruh rangkaian. Asumsikan sirkuit dengan dua resistor secara paralel ditenagai oleh baterai 6V. Tegangan resistor kiri adalah 6V dan tegangan resistor kanan juga akan menjadi 6V. Tidak peduli seberapa besar nilai resistornya. Untuk memahami alasannya, mari kita tinjau rangkaian serial yang disebutkan di atas:
- Ingatlah bahwa dalam rangkaian seri, tegangan rangkaian penuh selalu sama dengan jumlah tegangan untuk setiap penurunan tegangan.
- Pikirkan setiap jalur arus sebagai rangkaian seri. Hal yang sama juga berlaku: dengan menjumlahkan tegangan seluruh resistor, pada akhirnya Anda akan mendapatkan tegangan rangkaian penuh.
- Karena arus yang melewati setiap kawat hanya melalui satu resistor, tegangan resistor itu harus sama dengan tegangan total.
Hitung arus listrik dari sirkuit penuh. Jika masalah tidak menunjukkan tegangan rangkaian penuh, Anda harus menyelesaikan beberapa langkah lagi. Mulailah dengan mencari jumlah arus yang mengalir melalui rangkaian itu. Dalam rangkaian paralel, arus rangkaian penuh sama dengan jumlah arus yang melewati setiap cabang paralel.
- Dalam istilah matematika: I_total = Saya₁ + Saya₂ + Saya₃...
- Jika Anda merasa sulit untuk memahaminya, bayangkan sebuah pipa air yang terbagi dua. Total limpasan hanyalah jumlah air yang mengalir melalui setiap pipa yang ditambahkan bersama.
Hitung resistansi di seluruh rangkaian. Dalam rangkaian paralel, resistor tidak seefisien karena mereka hanya menghalangi arus yang mengalir melalui satu kabel atau belokan. Faktanya, semakin banyak rangkaian belokan, semakin mudah bagi arus untuk menemukan jalannya ke ujung yang lain. Untuk mencari resistansi rangkaian penuh, selesaikan persamaan berikut dan temukan R._total:
- / _{R_total} = / _R₁ + / _R₂ + / _R₃...
- Ambil contoh rangkaian dengan resistor 2 ohm dan 4 ohm yang dipasang paralel. / _{R_total} = 1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 = (3/4) R._total → R_total = 1 / (3/4) = 4/3 = ~ 1,33 pelukan.
Temukan tegangan dari hasil yang diperoleh. Ingat, setelah kita menemukan tegangan rangkaian penuh, kita juga menemukan tegangan dari setiap kabel paralel. Gunakan Hukum Ohm, temukan tegangan seluruh rangkaian. Misalnya:
- Pertimbangkan sirkuit dengan garis 5 amp berjalan melalui. Resistansi sirkuit penuh adalah 1,33 ohm.
- Menurut hukum Ohm, kami memiliki: I = V / R, jadi: V = IR.
- V = (5A) (1,33Ω) = 6,65V.
iklan

Nasihat

Jika ada rangkaian yang rumit dengan resistor seri dan secara paralel, atau pilih dua resistor yang berdekatan. Temukan resistansi gabungannya menggunakan aturan resistansi paralel atau seri kanan. Pada titik ini, Anda dapat menganggapnya sebagai resistor tunggal. Lakukan ini sampai diperoleh rangkaian sederhana dengan resistor atau paralel, atau serial.
Tegangan sebuah resistor sering disebut sebagai "penurunan tegangan".
Pahami terminologi:
- Sirkuit - terdiri dari bagian-bagian yang menyusun sirkuit (seperti resistor, kapasitor, dan induktor) yang dihubungkan oleh kabel dan di mana arus dapat mengalir di dalamnya
- Resistor - bagian yang dapat mengurangi atau mengganggu arus
- Arus listrik - muatan listrik yang mengalir ke kawat, satuan: Amp, A
- Tegangan - pekerjaan yang dilakukan untuk memindahkan partikel bermuatan; Satuan: Volt, V.
- Hambatan suatu benda - ukuran ketahanannya terhadap arus; Satuan: Peluk, Ω