Bagaimana Tidak Menyalakan Kebakaran Listrik: Menghitung Pengukur Kawat untuk Proyek DIY Anda Berikutnya

Bagi sebagian besar penghobi, pilihan kabel adalah aspek desain proyek yang kurang dipertimbangkan. Menggunakan kabel yang terlalu tipis dapat menimbulkan efek yang merugikan, mulai dari penurunan tegangan yang mengakibatkan kinerja yang buruk hingga kebakaran listrik.

Meskipun penting, kawat yang lebih tebal lebih mahal. Jadi, para penghobi akan sering berhemat pada bahan ini.

Tujuan kami adalah untuk mengetahui kabel tertipis yang dapat kami gunakan, sambil menjaga voltase kami turun ke batas yang wajar dan menghindari risiko kebakaran listrik.

Dengan meluangkan waktu untuk mempelajari matematika, kita akan menghemat banyak pekerjaan di masa depan. Mari selami!

Mengurai Listrik, Dengan Plumbing

Listrik bisa sulit untuk divisualisasikan, jadi mari kita lihat metafora klasik untuk memahami listrik. Alih-alih elektron dalam kawat, gambarkan air di dalam pipa:

• Saat ini akan menjadi air di dalam pipa.
• Voltase adalah tekanan yang mendorong air melalui pipa.
• Perlawanan akan menjadi diameter pipa itu sendiri.

Dalam banyak hal, metafora ini sangat cocok untuk memikirkan tentang pengukur kawat. Sama seperti diameter pipa, diameter kawat berbanding lurus dengan resistansi internalnya. Semakin sedikit ruang yang tersedia untuk aliran listrik (atau air), semakin besar hambatan yang akan terjadi pada alirannya.

Berpikir kembali ke pipa penuh air, apa yang akan terjadi jika kita mencoba memaksa 100 liter air ke dalam pipa yang hanya dapat menampung satu liter? Seperti yang dapat Anda bayangkan, kami akan menemukan diri kami dengan sangat cepat menelepon tukang ledeng, karena pipa itu akan meledak!

Fenomena serupa terjadi ketika kita mencoba mengirimkan terlalu banyak arus ke kabel yang terlalu tipis; hanya alih-alih air mengalir keluar, kawat menjadi terlalu panas dan meleleh. Dengan tegangan yang cukup besar yang mendorong arus itu, kawat yang meleleh ini dapat menyebabkan kebakaran listrik dengan sangat cepat.

Jangan khawatir jika Anda sudah membeli kabel dan tidak sesuai dengan kebutuhan Anda; kamu bisa gunakan untuk beberapa proyek DIY yang menyenangkan.

Penurunan Tegangan, dan Mengapa Terlalu Banyak Dapat Merusak Sirkuit

Di setiap rangkaian listrik DC, kita akan mengalami penurunan tegangan; ini adalah aturan dasar sirkuit. Masalah muncul, bagaimanapun, ketika terlalu banyak tegangan yang hilang, khususnya karena resistansi kabel itu sendiri.

Jika kita memikirkan pipa kita lagi, bayangkan pipa yang sangat besar mengalami kemacetan menjadi pipa yang jauh lebih kecil. Tiba-tiba, aliran air kita melambat, dan tekanan di belakang air berkurang. Air yang melambat ini tidak memiliki tekanan untuk memutar kincir air, dan karenanya kami mengalami penurunan kinerja.

Jadi, daripada menggunakan kincir air yang jauh lebih kecil, sepertinya kita perlu menggunakan pipa yang lebih besar. Ini akan memungkinkan air mengalir relatif tanpa hambatan, menjaga tekanan cukup tinggi untuk memutar roda kita.

Pindah ke kabel dan elektron, idenya hampir sama! Dalam istilah kelistrikan, kita dapat dengan mudah menjelaskan hal ini dengan salah satu hukum dasar fisika, Hukum Ohm:

Hukum Ohm menentukan hubungan antara Arus, Tegangan, dan Resistansi. Dalam rangkaian DC, arus kita konstan, tetapi tegangan dan resistansi kita berbanding terbalik satu sama lain.

Sederhananya, ketika resistansi meningkat, tegangan berkurang.

Untuk membawanya ke aplikasi dunia nyata kami: saat kabel semakin kecil, resistansinya meningkat. Oleh karena itu, ketika kabel semakin kecil, tegangan yang melintasinya berkurang, seperti halnya pipa yang lebih tipis mengurangi aliran air!

Oleh karena itu, menggunakan kabel yang lebih tebal di sirkuit Anda memungkinkan voltase diterapkan di tempat yang diperlukan—dan tidak terbuang sia-sia pada resistansi kabel.

Menghitung Pengukur Kawat Optimal

Sejauh ini, cara terbaik untuk mengetahui pengukur kawat Anda adalah dengan menggunakan kalkulator online; aplikasi ini memungkinkan pengguna untuk memasukkan voltase, ampere (arus), panjang kabel, dan penurunan voltase yang diizinkan. Setelah menghitung angka, kalkulator mengeluarkan pengukur kawat yang optimal untuk rangkaian kawat tersebut.

Untuk sebagian besar aplikasi, penurunan tegangan sekitar tiga persen diperbolehkan—lebih dari itu, dan peralatan elektronik yang lebih sensitif mungkin mulai berfungsi dengan tidak semestinya.

Kami juga selalu ingin menggunakan penarikan arus maksimum yang mungkin dari perangkat kami—ini umumnya akan ditulis pada perangkat. Meskipun kemungkinan tidak akan memiliki penarikan arus berkelanjutan sebesar nilai itu, kita perlu memastikan bahwa kita terlindungi dari lonjakan arus.

Berikut adalah salah satu contoh kalkulator pengukur kawat online, dapat ditemukan di wiresizecalculator.net:

Seperti yang Anda lihat, kalkulator ini juga memungkinkan input variabel lebih lanjut, seperti peringkat panas dari isolasi, jenis konduktor yang digunakan untuk membuat kabel, dan jenis instalasi yang digunakan untuk memasang kabel ke dalam.

Dalam contoh ini, kami diberi pengukur kawat aman minimum 3 American Wire Gauge (AWG).

Demi keamanan, selalu praktik terbaik untuk mengukur kabel Anda secara berlebihan dengan satu atau dua, jadi kita akan berakhir dengan kabel 2/0 AWG. Catatan, standar pengukur kawat benar-benar mundur; semakin tebal kawat, semakin kecil pengukur kawat! Jadi, 2/0 AWG sebenarnya adalah kabel yang lebih tebal dari 3 AWG.

Terkait: Hitung Biaya Listrik Anda Dengan Alat Praktis Ini

Kawat mana yang harus saya pilih?

Di luar pengukur kawat, variabel lain yang perlu dipertimbangkan adalah jumlah untai — yaitu. berapa banyak untaian kawat yang menyusun kabel—dan bahan kawat.

Sebagai aturan praktis, lebih banyak untaian kawat menghasilkan fleksibilitas yang lebih besar. Jika Anda menjalankan kawat di ruang sempit, jumlah untai yang lebih besar akan menjadi sesuatu yang layak untuk diinvestasikan.

Mengenai bahan sebenarnya dari kawat, tembaga adalah standar untuk sebagian besar aplikasi, meskipun aluminium juga dapat digunakan.

Hal utama yang harus diingat adalah konsistensi. Jika Anda menggunakan konektor tembaga, dan kabel tembaga di tempat lain di sirkuit, gunakan kabel tembaga. Mencampur dan mencocokkan bahan dapat menyebabkan korosi dan konektor rusak, karena bahan akan mengembang dan berkontraksi pada tingkat yang berbeda.

Terkait: Bukan Hanya Solder: Metode Berbeda untuk Menghubungkan Kabel, Dijelaskan

Menyimpan Uang dan Tetap Aman

Ada beberapa variabel yang perlu dipertimbangkan saat memilih kabel yang tepat untuk bangunan Anda. Aturan nomor satu listrik, bagaimanapun, adalah untuk membawa seorang profesional jika Anda merasa tidak nyaman.

Jika tidak, hitung pengukur kawat Anda berdasarkan arus maksimum yang ingin Anda lewati, beli kawat satu ukuran dari itu, dan bangun! Selalu pertahankan konsistensi material antara kabel dan konektor dan lakukan perhitungan!

Dengan sedikit pemikiran ke depan, Anda dapat memadamkan risiko kebakaran dan menghemat beberapa dolar.

Apa Perbedaan Antara Rangkaian Seri dan Paralel?

Pelajari lebih lanjut tentang berbagai jenis sirkuit elektronik dengan panduan penjelasan kami.

Baca Selanjutnya

Tentang Penulis