Sambungan paralel resistor, bersama dengan seri, adalah cara utama untuk menghubungkan elemen dalam rangkaian listrik. Pada versi kedua, semua elemen dipasang secara berurutan: ujung satu elemen terhubung ke awal elemen berikutnya. Dalam rangkaian seperti itu, kekuatan arus pada semua elemen adalah sama, dan penurunan tegangan tergantung pada resistansi masing-masing elemen. Ada dua node dalam koneksi serial. Awal dari semua elemen terhubung ke satu, dan ujungnya ke yang kedua. Secara konvensional, untuk arus searah, mereka dapat ditetapkan sebagai plus dan minus, dan untuk arus bolak-balik sebagai fase dan nol. Karena fitur-fiturnya, ini banyak digunakan di sirkuit listrik, termasuk yang memiliki koneksi campuran. Sifatnya sama untuk DC dan AC.
Perhitungan hambatan total saat resistor dirangkai secara paralel
Tidak seperti sambungan seri, di mana untuk menemukan hambatan total cukup dengan menambahkan nilai setiap elemen, untuk sambungan paralel, hal yang sama berlaku untuk konduktivitas. Dan karena berbanding terbalik dengan resistansi, kita mendapatkan rumus yang disajikan bersama dengan rangkaian pada gambar berikut:
Perlu dicatat satu fitur penting dari perhitungan koneksi paralel resistor: nilai total akan selalu lebih kecil dari yang terkecil. Untuk resistor, ini berlaku untuk arus searah dan arus bolak-balik. Kumparan dan kapasitor memiliki karakteristiknya masing-masing.
Arus dan tegangan
Saat menghitung resistansi paralel resistor, Anda perlu tahu cara menghitung tegangan dan arus. Dalam hal ini, hukum Ohm akan membantu kita, yang menentukan hubungan antara hambatan, arus dan tegangan.
Berdasarkan rumusan pertama hukum Kirchhoff, kita peroleh bahwa jumlah arus yang berkumpul di satu simpul sama dengan nol. Arah dipilih sesuai dengan arah aliran arus. Dengan demikian, arah positif untuk simpul pertama dapat dianggap sebagai arus masuk dari catu daya. Dan keluar dari masing-masing resistor akan menjadi negatif. Untuk simpul kedua, gambarnya berlawanan. Berdasarkan rumusan hukum, kita mendapatkan bahwa arus total sama dengan jumlah arus yang melewati setiap resistor yang dihubungkan secara paralel.
Tegangan akhir ditentukan oleh hukum Kirchhoff kedua. Ini adalah sama untuk setiap resistor dan sama dengan total. Fitur ini digunakan untuk menghubungkan soket dan penerangan di apartemen.
Contoh perhitungan
Sebagai contoh pertama, mari kita hitung resistansi saat menghubungkan resistor identik secara paralel. Arus yang mengalir melalui mereka akan sama. Contoh penghitungan hambatan terlihat seperti ini:
Contoh ini dengan jelas menunjukkan bahwabahwa resistansi total dua kali lebih rendah dari masing-masing. Ini sesuai dengan fakta bahwa kekuatan arus total dua kali lebih tinggi dari satu. Ini juga berkorelasi baik dengan penggandaan konduktivitas.
Contoh kedua
Perhatikan contoh koneksi paralel tiga resistor. Untuk menghitung, kami menggunakan rumus standar:
Demikian pula, sirkuit dengan sejumlah besar resistor yang terhubung secara paralel dihitung.
Contoh koneksi campuran
Untuk senyawa campuran seperti di bawah ini, perhitungan akan dilakukan dalam beberapa langkah.
Untuk memulainya, elemen serial dapat diganti secara kondisional oleh satu resistor dengan resistansi yang sama dengan jumlah dari dua yang diganti. Selanjutnya, resistansi total dipertimbangkan dengan cara yang sama seperti untuk contoh sebelumnya. Metode ini juga cocok untuk skema lain yang lebih kompleks. Secara konsisten menyederhanakan rangkaian, Anda bisa mendapatkan nilai yang diinginkan.
Misalnya, jika dua resistor paralel dihubungkan, bukan R3, Anda harus terlebih dahulu menghitung resistansinya, menggantinya dengan yang setara. Dan selanjutnya sama seperti pada contoh di atas.
Penerapan rangkaian paralel
Koneksi paralel resistor menemukan penerapannya dalam banyak kasus. Menghubungkan secara seri meningkatkan resistensi, tetapi dalam kasus kami itu akan berkurang. Misalnya, rangkaian listrik membutuhkan hambatan 5 ohm, tetapi hanya ada 10 ohm dan resistor yang lebih tinggi. Dari contoh pertama, kita tahubahwa Anda bisa mendapatkan setengah nilai resistansi jika Anda memasang dua resistor identik secara paralel satu sama lain.
Anda dapat mengurangi hambatan lebih banyak lagi, misalnya, jika dua pasang resistor yang dihubungkan secara paralel dihubungkan secara paralel relatif satu sama lain. Anda dapat mengurangi hambatan dengan faktor dua jika resistor memiliki hambatan yang sama. Dengan menggabungkan dengan koneksi serial, nilai apa pun dapat diperoleh.
Contoh kedua adalah penggunaan koneksi paralel untuk penerangan dan soket di apartemen. Berkat koneksi ini, tegangan pada setiap elemen tidak akan tergantung pada jumlahnya dan akan sama.
Contoh lain penggunaan sambungan paralel adalah pembumian pelindung peralatan listrik. Misalnya, jika seseorang menyentuh kasing logam perangkat, di mana terjadi kerusakan, koneksi paralel akan diperoleh antara itu dan konduktor pelindung. Simpul pertama akan menjadi tempat kontak, dan yang kedua akan menjadi titik nol transformator. Arus yang berbeda akan mengalir melalui konduktor dan orang tersebut. Nilai resistansi yang terakhir diambil sebagai 1000 ohm, meskipun nilai sebenarnya seringkali jauh lebih tinggi. Jika tidak ada ground, semua arus yang mengalir di sirkuit akan melalui orang tersebut, karena dia adalah satu-satunya konduktor.
Koneksi paralel juga dapat digunakan untuk baterai. Tegangan tetap sama, tetapi kapasitansinya berlipat ganda.
Hasil
Ketika resistor dihubungkan secara paralel, tegangan yang melintasinya akan sama, dan arusnyasama dengan jumlah arus yang mengalir melalui setiap resistor. Konduktivitas akan sama dengan jumlah masing-masing. Dari sini, rumus yang tidak biasa untuk resistansi total resistor diperoleh.
Perlu diperhitungkan saat menghitung koneksi paralel resistor bahwa resistansi akhir akan selalu lebih kecil dari yang terkecil. Ini juga dapat dijelaskan dengan penjumlahan konduktansi resistor. Yang terakhir akan meningkat dengan penambahan elemen baru, dan, karenanya, konduktivitas akan berkurang.
