Apa Perbedaan Antara Rangkaian Seri dan Paralel?

Topologi sirkuit adalah keluarga konsep yang menarik dan sangat mudah diakses. Hari ini, kita akan mengeksplorasi perbedaan antara rangkaian seri dan paralel.

Apa itu rangkaian seri? Selain itu, apa itu rangkaian paralel? Bahkan jika Anda sama sekali tidak tahu, kami sudah dapat memberi tahu Anda bahwa Anda mungkin menggunakan kedua jenis sirkuit setiap hari dalam hidup Anda.

Memahami Perbedaan Antara Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel: Definisi dan Konsep Utama

Dalam istilah yang paling sederhana: rangkaian seri menawarkan arus listrik satu jalan ideal melalui labirin. Sirkuit paralel, di sisi lain, dikonfigurasi sehingga ada dua atau lebih jalur melalui rangkaian agar arus mengikuti. Jenis sirkuit ini dianggap "paralel" karena jalur percabangan arus berjalan bersama saat melewati kedua loop secara bersamaan.

Perilaku arus dalam rangkaian paralel saat melewati rangkaian sangat ditentukan oleh fakta bahwa arus listrik akan mencari area bertegangan terendah dalam sistem tertentu, menempati area ini dengan cara apa pun yang dia bisa.

Ini tidak sesederhana ini, tetapi Anda akan senang mengetahui bahwa sebenarnya hanya ada beberapa aturan lain yang terlibat di sini. Apa sebenarnya yang menentukan jalur arus dengan hambatan paling kecil?

Terkait: Cara Memeriksa Tegangan Dengan Multimeter

Seri vs. Sirkuit Paralel: Apa yang Terjadi di Toledo Di Sini?

Untuk memvisualisasikan fenomena ini, kita akan menyebutkan beberapa kata kunci kosa kata yang perlu diingat:

• Saat ini: Energi listrik, diambil dari suatu sumber dan diikat oleh suatu saluran.
• Sumber: Listriknya dari mana? Sebuah baterai? Sebuah sambaran petir?
• saluran: Segala sesuatu yang cukup konduktif untuk menarik listrik ke depan dari sumbernya. Kawat tembaga di dalam kabel pengisian daya ponsel cerdas Anda adalah salah satu contoh saluran listrik, yang mengalirkan arus dari komputer Anda atau dari pengisi daya blok ke baterai yang membutuhkan pengisian daya.
• Sirkuit Tertutup: Jaringan listrik tertutup, di mana arus memiliki jalur langsung kembali ke sumbernya, membentuk loop yang lengkap, terus menerus, dan tidak terputus.
• Voltase: Ukuran energi potensial per unit ketika dua titik di sirkuit dibandingkan satu sama lain. Ini adalah mekanisme di mana arus menemukan jalannya melalui sirkuit; tegangan berlebih di satu bagian sistem mengalir ke titik bertegangan lebih rendah, terus-menerus mencari keseimbangan.
• Perlawanan: Setiap faktor yang menghambat kompensasi tegangan dan aliran. Silikon adalah salah satu contoh bahan insulatif yang sangat tahan yang digunakan secara umum dalam elektronik. Bahan tahan digunakan untuk mengarahkan aliran listrik ke seluruh rangkaian dan untuk mencegahnya keluar dari salurannya.

Saat memvisualisasikan arus listrik, kita berurusan dengan transfer elektron dari atom ke atom di sepanjang saluran. Sebuah objek menjadi bermuatan positif atau negatif ketika memiliki lebih banyak elektron yang berkeliaran daripada proton, yang tidak meninggalkan atom dengan sendirinya.

Elektron adalah mata uang listrik. Transfer elektron ini merupakan bagian integral dari cara arus disampaikan oleh setiap atom saluran.

Bagaimana Elektron Melewati Rangkaian Seri dan Paralel?

Pikirkan tentang semua elektron ini yang menaiki rel saluran seolah-olah mereka adalah mobil kecil yang melaju di jalan raya super mini.

Dalam rangkaian tertutup dan lengkap, listrik mengikuti salurannya ke tempat ia akhirnya akan "tenggelam"—yaitu, titik tegangan terendah yang tersedia untuk arus, tempat di mana ia secara fisik akan merasa paling terpaksa Pergilah. Listrik berputar melalui sistem tertutup dengan rapi dan terus menerus, tegangan totalnya yang dilestarikan mendistribusikan dirinya sendiri ke seluruh sistem secara alami, dengan asumsi keadaan kuantum tertentu.

Dalam rangkaian paralel, alih-alih melakukan perjalanan berulang-ulang melalui jalur tunggal yang melingkar ini, ada "on-ramp" dan "off-ramp", persimpangan akses yang menawarkan rute pemandangan alternatif saat ini melalui dua atau lebih cabang paralel. Status loop sederhana sekarang mendistribusikan dirinya sendiri jauh berbeda di seluruh rangkaian.

Terkait: Ide Proyek Elektronik DIY untuk Mahasiswa Teknik

Tegangan paralel: Hukum Sirkuit Kirchhoff

Kami telah melihat sirkuit paralel yang digambarkan menyerupai pembuluh darah bercabang sampai batas tertentu. Seluruh jaringan mendukung aliran darah melalui setiap vena dan kapiler, mencapai setiap sudut tubuh yang terhubung dengan sistem.

Fisikawan Jerman Gustav Kirchhoff adalah salah satu yang pertama memformalkan analisis rangkaian secara matematis. Dia mampu menyederhanakan perilaku listrik di sirkuit menggunakan dua hukum fisika yang berjalan beriringan.

Arus yang mengalir melalui rangkaian apa pun mematuhi hukum-hukum ini secara fisik, apa pun yang terjadi:

1. Energi yang mengalir ke sebuah simpul atau perpotongan dari rangkaian bercabang akan sama dengan energi yang mengalir keluar darinya, menghemat total muatan sistem.
2. Jumlah total perbedaan potensial listrik bersih di seluruh sistem harus sama dengan nol. Komponen suplai, seperti sel baterai, berkontribusi pada jumlah ini, dimasukkan ke dalam komponen yang memakan energi, seperti resistor atau peralatan seperti bola lampu.

Keduanya menjelaskan apa sebenarnya yang mengatur perilaku arus melalui sirkuit tertentu. Namun, poin kedua ini sangat menarik.

Pada dasarnya, hukum kedua ini menegaskan bahwa setiap elektron yang melewati sirkuit harus mendapatkan energi yang sama persis dengan yang hilang di sepanjang jalan. Jika salah satu persyaratan tidak terpenuhi, jalur yang dipertimbangkan bukanlah jalur yang layak untuk arus mengalir secara alami.

Terkait: Proyek Elektronik DIY Anggaran Rendah untuk Pemula

Contoh Rangkaian Seri dan Paralel

Contoh paling umum dari tegangan paralel vs. dalam seri: lampu Natal. Secara khusus, string modern vs. lampu antik.

Awalnya, lampu Natal biasanya dirangkai secara seri, rantai bohlam daisy satu arah; jika satu bohlam gagal, semuanya padam, baik sebelum bohlam terbakar dan sesudahnya. Sirkuit sekarang terbuka dan secara efektif telah diputus.

Ini adalah keadaan yang menyedihkan, tetapi jangan biarkan contoh pertama ini merusak rangkaian seri untuk Anda. Masih banyak keadaan di mana rangkaian seri sebenarnya merupakan jenis rangkaian yang tepat untuk dipilih:

• Alat sederhana yang hanya mengontrol satu alat—lampu LED kecil di beberapa mainan, misalnya
• Senter, atau perangkat sederhana lainnya yang digerakkan oleh flip sakelar
• Sekering yang melindungi peralatan besar seperti mesin cuci dari arus berlebih; mereka dihubungkan dalam rangkaian seri sehingga rangkaian putus karena konsekuensi ketika sekering dipicu

Sebaliknya, sirkuit paralel dirancang untuk tetap beroperasi dalam kondisi apa pun. Lampu Natal modern menggunakan sirkuit paralel untuk mencegah bencana liburan yang tidak menguntungkan tersebut, misalnya. Bahkan jika hanya ada satu bohlam yang tersisa, itu akan tetap bisa bersinar.

Contoh umum lainnya dari rangkaian paralel adalah sebagai berikut:

• Lampu depan mobil disambungkan secara paralel sehingga satu sisi tetap berfungsi meskipun sisi lainnya rusak
• Sistem speaker komersial menggunakan sirkuit paralel untuk alasan yang sama
• Lampu jalan mengandalkan voltase secara paralel agar sebagian besar jalan tetap menyala

Baik rangkaian paralel maupun rangkaian seri tidak boleh dilihat sebagai "lebih baik" atau "lebih buruk" daripada yang lain—keduanya sangat berguna dengan caranya sendiri dalam keadaan yang berbeda. Jika Anda tahu apa yang perlu Anda capai dengan sirkuit yang Anda rancang, sisi pagar tempat Anda berada harus benar-benar jelas.

Terkait: Apa itu Multimeter dan Di Mana Anda Dapat Menggunakannya?

Dasar-dasar Sirkuit: Sirkuit Paralel dan Seri, dan Mengapa Keduanya Penting

Listrik berbahaya. Memahami cara kerja sirkuit adalah salah satu cara untuk menjaga diri Anda tetap aman, apa pun yang Anda hadapi.

Kabar baiknya: jika Anda dapat memahami konsep-konsep ini dan konsep-konsep lain di bidang ini, Anda akan dipersenjatai dan siap. dengan semua yang perlu Anda ketahui untuk mencegah proyek Anda menggoreng tubuh Anda hidup-hidup seperti ayam bongkahan. Ambillah dari seseorang yang pernah ke sana.

Apa Perbedaan Antara AC dan DC dan Bagaimana Cara Mengonversinya?

Bingung dengan daya AC dan DC? Baca terus untuk mengetahui perbedaan dan bagaimana AC dan DC dapat dikonversi.

Baca Selanjutnya

Tentang Penulis