), hari ini kita akan berbicara tentang kemungkinan cara untuk menghubungkan resistor, khususnya tentang koneksi serial dan paralel.

Mari kita mulai dengan melihat rangkaian yang elemen-elemennya terhubung secara berurutan. Dan meskipun kami hanya akan mempertimbangkan resistor sebagai elemen rangkaian dalam artikel ini, aturan mengenai tegangan dan arus untuk koneksi yang berbeda juga akan berlaku untuk elemen lainnya. Jadi, rangkaian pertama yang akan kita bongkar adalah sebagai berikut:

Di sini kita punya kasus klasik koneksi serial– dua resistor yang dihubungkan seri. Tapi jangan terlalu terburu-buru dan menghitung resistansi total rangkaian, tapi pertama-tama pertimbangkan semua tegangan dan arus. Jadi, aturan pertama adalah arus yang mengalir melalui semua penghantar dalam sambungan seri adalah sama besar:

Dan untuk menentukan tegangan total pada sambungan seri, tegangan pada masing-masing elemen harus dijumlahkan:

Pada saat yang sama, hubungan berikut ini berlaku untuk tegangan, hambatan, dan arus dalam rangkaian tertentu:

Maka ekspresi berikut dapat digunakan untuk menghitung tegangan total:

Namun hukum Ohm juga berlaku untuk tegangan umum:

Berikut adalah resistansi total rangkaian, yang berdasarkan dua rumus tegangan total, sama dengan:

Jadi, ketika resistor dihubungkan secara seri, resistansi total rangkaian akan sama dengan jumlah resistansi semua konduktor.

Misalnya untuk rangkaian berikut:

Resistansi total akan sama dengan:

Jumlah elemen tidak menjadi masalah; aturan yang digunakan untuk menentukan resistansi total akan tetap berlaku 🙂 Dan jika, dengan sambungan seri, semua resistansi adalah sama (), maka resistansi total rangkaian akan menjadi:

Dalam rumus ini sama dengan jumlah elemen rantai.

Kita telah mengetahui hubungan seri resistor, mari beralih ke paralel.

Dengan sambungan paralel, tegangan melintasi konduktor adalah:

Dan untuk arus ekspresi berikut ini valid:

Artinya, arus total bercabang menjadi dua komponen, dan nilainya sama dengan jumlah seluruh komponen. Menurut hukum Ohm:

Mari kita gantikan ekspresi ini ke dalam rumus arus total:

Dan menurut hukum Ohm, arusnya adalah:

Kami menyamakan ekspresi ini dan mendapatkan rumus untuk resistansi total rangkaian:

Rumus ini dapat ditulis sedikit berbeda:

Dengan demikian,ketika menghubungkan konduktor secara paralel, kebalikan dari resistansi total rangkaian sama dengan jumlah kebalikan dari resistansi konduktor yang dihubungkan secara paralel.

Situasi serupa akan diamati dengan lebih banyak konduktor yang dihubungkan secara paralel:

Selain hubungan paralel dan seri, resistor juga ada senyawa campuran. Dari namanya sudah jelas bahwa dengan hubungan seperti itu rangkaian tersebut berisi resistor-resistor yang dihubungkan secara paralel dan seri. Berikut adalah contoh rantai tersebut:

Mari kita hitung hambatan total rangkaian. Mari kita mulai dengan resistor dan - keduanya dihubungkan secara paralel. Kita dapat menghitung resistansi total untuk resistor ini dan menggantinya di rangkaian dengan satu resistor:

Selain itu, ini tidak hanya berupa konduktor, tetapi juga kapasitor. Penting di sini untuk tidak bingung tentang tampilan masing-masingnya pada diagram. Dan baru kemudian terapkan formula tertentu. Ngomong-ngomong, Anda harus mengingatnya dengan hati.

Bagaimana cara membedakan kedua senyawa tersebut?

Perhatikan baik-baik diagramnya. Jika Anda membayangkan kabel sebagai jalan raya, maka mobil di atasnya akan berperan sebagai resistor. Di jalan lurus tanpa cabang, mobil melaju silih berganti, secara berantai. Sambungan seri konduktor terlihat sama. Dalam hal ini, jalan dapat memiliki jumlah belokan yang tidak terbatas, tetapi tidak ada satu persimpangan pun. Betapapun memutarnya jalan (kabel), mesin (resistor) akan selalu ditempatkan satu demi satu, dalam satu rantai.

Lain halnya jika kita mempertimbangkan koneksi paralel. Kemudian resistor tersebut dapat dibandingkan dengan atlet yang berada di garis start. Mereka masing-masing berdiri di jalurnya masing-masing, tetapi arah pergerakannya sama, dan garis finis berada di tempat yang sama. Hal yang sama berlaku untuk resistor - masing-masing resistor memiliki kabelnya sendiri, tetapi semuanya terhubung pada titik tertentu.

Rumus kekuatan saat ini

Hal ini selalu dibahas dalam topik “Listrik”. Koneksi paralel dan seri memiliki efek berbeda pada nilai resistor. Bagi mereka, telah diturunkan rumus-rumus yang dapat diingat. Tapi cukup mengingat makna yang terkandung di dalamnya.

Dengan demikian, arus pada saat menghubungkan konduktor secara seri selalu sama. Artinya, di masing-masing nilai saat ini tidak berbeda. Sebuah analogi dapat ditarik dengan membandingkan kawat dengan pipa. Air selalu mengalir di dalamnya dengan cara yang sama. Dan semua rintangan yang menghalangi jalannya akan tersapu dengan kekuatan yang sama. Sama dengan kekuatan saat ini. Oleh karena itu, rumus arus total pada suatu rangkaian dengan resistor yang dihubungkan seri adalah sebagai berikut:

Saya jumlah = Saya 1 = Saya 2

Di sini huruf I menunjukkan kekuatan saat ini. Ini adalah sebutan umum, jadi Anda perlu mengingatnya.

Arus dalam sambungan paralel tidak lagi bernilai konstan. Dengan analogi yang sama dengan pipa, ternyata air akan terpecah menjadi dua aliran jika pipa induknya mempunyai cabang. Fenomena yang sama diamati dengan arus ketika kawat bercabang muncul di jalurnya. Rumus arus total pada:

Saya jumlah = Saya 1 + Saya 2

Jika percabangan terdiri lebih dari dua kawat, maka pada rumus di atas akan terdapat lebih banyak suku dengan bilangan yang sama.

Rumus tegangan

Ketika kita mempertimbangkan suatu rangkaian di mana konduktor dihubungkan secara seri, tegangan di seluruh bagian ditentukan oleh jumlah nilai-nilai ini pada setiap resistor tertentu. Anda dapat membandingkan situasi ini dengan pelat. Satu orang dapat dengan mudah memegang salah satunya; dia juga dapat memegang yang kedua di dekatnya, tetapi dengan susah payah. Satu orang tidak lagi dapat memegang tiga piring di tangannya secara bersebelahan; bantuan orang kedua akan diperlukan. Dan seterusnya. Upaya masyarakat bertambah.

Rumus tegangan total suatu bagian rangkaian dengan sambungan seri konduktor terlihat seperti ini:

kamu jumlah = kamu 1 + kamu 2, di mana U adalah sebutan yang diadopsi untuk

Situasi berbeda muncul ketika mengingat piring-piring yang ditumpuk satu sama lain, masih bisa dipegang oleh satu orang. Oleh karena itu, tidak perlu melipat apapun. Analogi yang sama diamati ketika menghubungkan konduktor secara paralel. Tegangan pada masing-masingnya sama dan sama dengan tegangan pada semuanya sekaligus. Rumus tegangan totalnya adalah:

kamu jumlah = kamu 1 = kamu 2

Rumus hambatan listrik

Anda tidak perlu lagi menghafalnya, tetapi mengetahui rumus hukum Ohm dan mendapatkan rumus yang diperlukan darinya. Dari hukum ini dapat disimpulkan bahwa tegangan sama dengan hasil kali arus dan hambatan. Artinya, U = I * R, dimana R adalah hambatan.

Maka rumus yang perlu Anda kerjakan bergantung pada bagaimana konduktor dihubungkan:

• secara berurutan, yang berarti kita memerlukan persamaan tegangan - saya jumlah *R jumlah = I 1 * R 1 + I 2 * R 2;
• secara paralel, perlu menggunakan rumus kekuatan arus - Utot / Rtot = U 1 / R 1 + U 2 / R 2 .

Berikut ini adalah transformasi sederhana, yang didasarkan pada kenyataan bahwa pada persamaan pertama semua arus memiliki nilai yang sama, dan pada persamaan kedua, tegangannya sama. Artinya, jumlahnya bisa dikurangi. Artinya, diperoleh ekspresi berikut:

1. R total = R 1 + R 2 (untuk sambungan seri konduktor).
2. 1 / R total = 1 / R 1 + 1 / R 2 (untuk sambungan paralel).

Ketika jumlah resistor yang terhubung ke jaringan bertambah, jumlah suku dalam ekspresi ini berubah.

Perlu dicatat bahwa sambungan konduktor paralel dan seri memiliki efek berbeda pada resistansi total. Yang pertama mengurangi resistansi bagian rangkaian. Apalagi ternyata lebih kecil dari resistor terkecil yang digunakan. Dengan koneksi serial, semuanya logis: nilainya dijumlahkan, sehingga jumlah totalnya akan selalu menjadi yang terbesar.

Kerja saat ini

Tiga besaran sebelumnya membentuk hukum hubungan paralel dan susunan serial konduktor dalam suatu rangkaian. Oleh karena itu, sangat penting untuk mengetahuinya. Soal usaha dan kekuasaan, Anda hanya perlu mengingat rumus dasarnya saja. Ada tertulis seperti ini: A = Saya * U * t, dimana A adalah usaha yang dilakukan oleh arus, t adalah waktu melewati konduktor.

Untuk menentukan kerja keseluruhan sambungan seri, tegangan perlu diganti dengan persamaan aslinya. Hasilnya adalah persamaan: A = I * (U 1 + U 2) * t, membuka tanda kurung yang ternyata usaha pada seluruh bagian sama dengan jumlah pada setiap konsumen tertentu saat ini.

Alasannya serupa jika skema koneksi paralel dipertimbangkan. Hanya kekuatan saat ini yang harus diganti. Namun hasilnya akan sama: SEBUAH = SEBUAH 1 + SEBUAH 2.

Kekuatan saat ini

Saat menurunkan rumus daya (sebutan “P”) suatu bagian rangkaian, Anda perlu menggunakan satu rumus lagi: P = kamu * aku. Setelah alasan serupa, ternyata hubungan paralel dan serial dijelaskan dengan rumus daya berikut: P = P 1 + P 2.

Artinya, bagaimana pun rangkaiannya dibuat, daya totalnya akan menjadi jumlah tenaga yang terlibat dalam pekerjaan tersebut. Ini menjelaskan fakta bahwa Anda tidak dapat menghubungkan banyak perangkat canggih ke jaringan apartemen Anda secara bersamaan. Dia tidak bisa menahan beban seperti itu.

Bagaimana sambungan konduktor mempengaruhi perbaikan karangan bunga Tahun Baru?

Segera setelah salah satu bohlam padam, akan terlihat jelas bagaimana bohlam tersebut terhubung. Jika dihubungkan secara seri, tidak ada satupun yang menyala. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa lampu yang tidak dapat digunakan menyebabkan putusnya rangkaian. Oleh karena itu, Anda perlu memeriksa semuanya untuk menentukan mana yang terbakar, menggantinya - dan karangan bunga akan mulai berfungsi.

Jika menggunakan sambungan paralel, maka tidak akan berhenti berfungsi jika salah satu bohlam mati. Toh rantainya tidak akan putus seluruhnya, melainkan hanya satu bagian yang sejajar. Untuk memperbaiki karangan bunga seperti itu, Anda tidak perlu memeriksa semua elemen sirkuit, tetapi hanya elemen yang tidak menyala.

Apa yang terjadi pada suatu rangkaian jika rangkaian tersebut mengandung kapasitor dan bukan resistor?

Ketika dihubungkan secara seri, situasi berikut diamati: muatan dari plus sumber listrik hanya disuplai ke pelat luar kapasitor terluar. Yang ada di antara mereka hanya mentransfer muatan ini di sepanjang rantai. Hal ini menjelaskan fakta bahwa muatan yang sama muncul di semua pelat, tetapi dengan tanda yang berbeda. Oleh karena itu, muatan listrik setiap kapasitor yang dihubungkan secara seri dapat dituliskan sebagai berikut:

q jumlah = q 1 = q 2.

Untuk menentukan tegangan pada setiap kapasitor, Anda perlu mengetahui rumus: kamu = q / C. Di dalamnya, C adalah kapasitansi kapasitor.

Tegangan total mematuhi hukum yang sama yang berlaku untuk resistor. Oleh karena itu, dengan mengganti tegangan dengan jumlah rumus kapasitansi, kita mendapatkan bahwa kapasitansi total perangkat harus dihitung menggunakan rumus:

C = q / (U 1 + U 2).

Anda dapat menyederhanakan rumus ini dengan membalik pecahan dan mengganti rasio tegangan terhadap muatan dengan kapasitansi. Kami mendapatkan persamaan berikut: 1 / C = 1 / C 1 + 1 / C 2 .

Situasinya terlihat agak berbeda ketika kapasitor dihubungkan secara paralel. Kemudian total muatan ditentukan oleh jumlah semua muatan yang terakumulasi pada pelat semua perangkat. Dan nilai tegangan tetap ditentukan menurut hukum umum. Oleh karena itu, rumus kapasitansi total kapasitor yang dihubungkan paralel terlihat seperti ini:

C = (q 1 + q 2) / kamu.

Artinya, nilai ini dihitung sebagai jumlah dari masing-masing perangkat yang digunakan dalam koneksi:

C = C 1 + C 2.

Bagaimana cara menentukan resistansi total dari sambungan konduktor yang sewenang-wenang?

Artinya, bagian yang bagian-bagiannya berurutan menggantikan bagian-bagian paralel, dan sebaliknya. Semua hukum yang dijelaskan masih berlaku untuk mereka. Anda hanya perlu menerapkannya langkah demi langkah.

Pertama, Anda perlu membuka diagram secara mental. Jika sulit untuk dibayangkan, maka Anda perlu menggambar apa yang Anda dapatkan. Penjelasannya akan lebih jelas jika kita perhatikan dengan contoh spesifik (lihat gambar).

Lebih mudah untuk mulai menggambarnya dari titik B dan C. Mereka harus ditempatkan agak jauh satu sama lain dan dari tepi lembaran. Satu kawat mendekati titik B dari kiri, dan dua kawat sudah mengarah ke kanan. Sebaliknya titik B di sebelah kiri mempunyai dua cabang, dan setelahnya ada satu kawat.

Sekarang Anda perlu mengisi ruang di antara titik-titik ini. Di sepanjang kabel atas Anda perlu menempatkan tiga resistor dengan koefisien 2, 3 dan 4, dan resistor dengan indeks sama dengan 5 akan berada di bawah. Mereka sejajar dengan resistor kelima.

Dua resistor yang tersisa (yang pertama dan keenam) dihubungkan secara seri dengan bagian BV yang dimaksud. Oleh karena itu, gambar tersebut dapat dilengkapi dengan dua persegi panjang di kedua sisi titik yang dipilih. Tetap menerapkan rumus untuk menghitung resistansi:

• pertama yang diberikan untuk koneksi serial;
• lalu untuk paralel;
• dan sekali lagi untuk konsistensi.

Dengan cara ini, Anda dapat menerapkan skema apa pun, bahkan yang sangat rumit.

Masalah pada koneksi serial konduktor

Kondisi. Dua lampu dan sebuah resistor dihubungkan dalam suatu rangkaian satu di belakang yang lain. Tegangan totalnya adalah 110 V dan arusnya 12 A. Berapakah nilai resistor jika setiap lampu diberi tegangan 40 V?

Larutan. Karena hubungan seri dipertimbangkan, rumus hukumnya diketahui. Anda hanya perlu menerapkannya dengan benar. Mulailah dengan mencari tahu tegangan pada resistor. Untuk melakukan ini, kurangi tegangan satu lampu dua kali dari total tegangan. Ternyata 30 V.

Sekarang setelah dua besaran diketahui, U dan I (yang kedua diberikan dalam kondisi, karena arus total sama dengan arus pada setiap konsumen seri), kita dapat menghitung resistansi resistor menggunakan hukum Ohm. Ternyata sama dengan 2,5 ohm.

Menjawab. Resistansi resistor adalah 2,5 ohm.

Masalah paralel dan serial

Kondisi. Ada tiga kapasitor dengan kapasitas 20, 25 dan 30 μF. Tentukan kapasitansi totalnya jika dihubungkan secara seri dan paralel.

Larutan. Lebih mudah untuk memulai. Dalam situasi ini, ketiga nilai hanya perlu ditambahkan. Jadi, kapasitansi totalnya sama dengan 75 µF.

Perhitungannya akan menjadi lebih rumit jika kapasitor ini dihubungkan secara seri. Lagi pula, pertama-tama Anda perlu mencari perbandingan satu untuk masing-masing wadah ini, lalu menjumlahkannya satu sama lain. Ternyata satu dibagi kapasitas total sama dengan 37/300. Maka nilai yang diinginkan kira-kira 8 µF.

Menjawab. Kapasitansi total untuk sambungan seri adalah 8 µF, untuk sambungan paralel - 75 µF.

Resistensi konduktor. Sambungan konduktor paralel dan seri.

Hambatan listrik- besaran fisis yang mencirikan sifat-sifat suatu penghantar untuk mencegah lewatnya arus listrik dan sama dengan perbandingan tegangan pada ujung-ujung penghantar dengan kuat arus yang mengalir melaluinya. Resistansi untuk rangkaian arus bolak-balik dan medan elektromagnetik bolak-balik dijelaskan dengan konsep impedansi dan impedansi karakteristik. Resistansi (resistor) juga disebut komponen radio yang dirancang untuk memasukkan resistansi aktif ke dalam rangkaian listrik.

Perlawanan (sering dilambangkan dengan huruf R atau R) dianggap, dalam batas-batas tertentu, suatu nilai konstan untuk konduktor tertentu; itu dapat dihitung sebagai

R- perlawanan;

kamu- beda potensial listrik (tegangan) pada ujung konduktor;

SAYA- kekuatan arus yang mengalir antara ujung-ujung konduktor di bawah pengaruh beda potensial.

Untuk koneksi serial konduktor (Gbr. 1.9.1), kekuatan arus di semua konduktor adalah sama:

Menurut hukum Ohm, tegangan kamu 1 dan kamu 2 pada konduktor adalah sama

Pada sambungan seri, hambatan total rangkaian sama dengan jumlah hambatan masing-masing penghantar.

Hasil ini berlaku untuk sejumlah konduktor yang dihubungkan secara seri.

Dalam koneksi paralel (Gbr. 1.9.2) tegangan kamu 1 dan kamu 2 pada kedua konduktor adalah sama:

Hasil ini mengikuti fakta bahwa pada titik percabangan saat ini (node A Dan B) muatan tidak dapat terakumulasi dalam rangkaian DC. Misalnya saja pada node A dalam waktu Δ T muatannya bocor SAYAΔ T, dan muatan mengalir keluar dari node pada saat yang bersamaan SAYA 1Δ T + SAYA 2Δ T. Karena itu, SAYA = SAYA 1 + SAYA 2 .

Menulis berdasarkan hukum Ohm

Ketika konduktor dihubungkan secara paralel, kebalikan dari resistansi total rangkaian sama dengan jumlah kebalikan dari resistansi konduktor yang dihubungkan secara paralel.

Hasil ini berlaku untuk sejumlah konduktor yang dihubungkan secara paralel.

Rumus untuk sambungan seri dan paralel konduktor memungkinkan dalam banyak kasus untuk menghitung resistansi rangkaian kompleks yang terdiri dari banyak resistor. Pada Gambar. 1.9.3 menunjukkan contoh rangkaian yang kompleks dan menunjukkan urutan perhitungannya.

Perlu dicatat bahwa tidak semua rangkaian kompleks yang terdiri dari konduktor dengan resistansi berbeda dapat dihitung menggunakan rumus sambungan seri dan paralel. Pada Gambar. 1.9.4 menunjukkan contoh rangkaian listrik yang tidak dapat dihitung menggunakan metode di atas.

Dalam rangkaian listrik, elemen dapat dihubungkan dengan berbagai cara, termasuk koneksi serial dan paralel.

Koneksi serial

Dengan hubungan ini, konduktor-konduktor dihubungkan satu sama lain secara seri, yaitu awal dari satu konduktor akan dihubungkan ke ujung yang lain. Fitur utama dari koneksi ini adalah semua konduktor milik satu kawat, tidak ada cabang. Arus listrik yang sama akan mengalir melalui masing-masing konduktor. Tetapi tegangan total pada konduktor akan sama dengan tegangan gabungan pada masing-masing konduktor.

Perhatikan sejumlah resistor yang dihubungkan secara seri. Karena tidak ada cabang, jumlah muatan yang melewati satu penghantar akan sama dengan jumlah muatan yang melewati penghantar lainnya. Kuat arus pada semua konduktor akan sama. Ini adalah fitur utama dari koneksi ini.

Koneksi ini dapat dilihat secara berbeda. Semua resistor dapat diganti dengan satu resistor yang setara.

Arus yang melewati resistor ekivalen akan sama dengan arus total yang mengalir melalui semua resistor. Tegangan total ekivalen adalah jumlah tegangan pada masing-masing resistor. Ini adalah perbedaan potensial pada resistor.

Jika Anda menggunakan aturan-aturan ini dan hukum Ohm, yang berlaku untuk setiap resistor, Anda dapat membuktikan bahwa resistansi dari resistor bersama yang setara akan sama dengan jumlah resistansinya. Konsekuensi dari dua aturan pertama akan menjadi aturan ketiga.

Aplikasi

Koneksi serial digunakan ketika Anda perlu menghidupkan atau mematikan perangkat dengan sengaja; sakelar dihubungkan ke perangkat tersebut dalam rangkaian seri. Misalnya bel listrik hanya akan berbunyi bila dihubungkan secara seri dengan sumber dan tombol. Menurut aturan pertama, jika tidak ada arus listrik pada salah satu penghantar, maka tidak akan ada arus listrik pada penghantar lainnya. Begitu pula sebaliknya, jika terdapat arus pada paling sedikit satu penghantar, maka arus itu akan mengalir pada semua penghantar lainnya. Senter saku yang memiliki tombol, baterai, dan bola lampu juga berfungsi. Semua elemen ini harus dihubungkan secara seri, karena senter harus menyala ketika tombol ditekan.

Terkadang koneksi serial tidak mencapai tujuan yang diinginkan. Misalnya, di apartemen yang terdapat banyak lampu gantung, bola lampu, dan perangkat lainnya, sebaiknya Anda tidak menyambungkan semua lampu dan perangkat secara seri, karena Anda tidak perlu menyalakan lampu di setiap ruangan apartemen secara bersamaan. waktu. Untuk tujuan ini, koneksi serial dan paralel dipertimbangkan secara terpisah, dan jenis sirkuit paralel digunakan untuk menghubungkan perlengkapan penerangan di apartemen.

Koneksi paralel

Pada rangkaian jenis ini, semua konduktor dihubungkan secara paralel satu sama lain. Semua bagian awal konduktor dihubungkan pada satu titik, dan semua ujungnya juga dihubungkan bersama. Mari kita perhatikan sejumlah konduktor homogen (resistor) yang dihubungkan dalam rangkaian paralel.

Jenis koneksi ini bercabang. Setiap cabang berisi satu resistor. Arus listrik, setelah mencapai titik percabangan, dibagi ke dalam setiap resistor dan akan sama dengan jumlah arus pada semua hambatan. Tegangan pada semua elemen yang dihubungkan secara paralel adalah sama.

Semua resistor dapat diganti dengan satu resistor yang setara. Jika Anda menggunakan hukum Ohm, Anda bisa mendapatkan ekspresi perlawanan. Jika pada sambungan seri hambatan-hambatannya ditambah, maka pada sambungan paralel akan dijumlahkan nilai kebalikannya, seperti yang tertulis pada rumus di atas.

Aplikasi

Jika kita mempertimbangkan koneksi dalam kondisi rumah tangga, maka di apartemen, lampu penerangan dan lampu gantung harus dihubungkan secara paralel. Jika kita menghubungkannya secara seri, maka ketika satu bola lampu menyala, kita menyalakan bola lampu lainnya. Dengan koneksi paralel, dengan menambahkan sakelar yang sesuai ke setiap cabang, kita dapat menyalakan bola lampu yang sesuai sesuai keinginan. Dalam hal ini, menyalakan satu lampu dengan cara ini tidak mempengaruhi lampu lainnya.

Semua peralatan listrik rumah tangga di apartemen disambungkan secara paralel ke jaringan bertegangan 220 V, dan disambungkan ke panel distribusi. Dengan kata lain, sambungan paralel digunakan bila diperlukan untuk menyambungkan perangkat listrik secara independen satu sama lain. Koneksi serial dan paralel memiliki karakteristiknya masing-masing. Ada juga senyawa campuran.

Kerja saat ini

Sambungan seri dan paralel yang dibahas sebelumnya berlaku untuk nilai tegangan, hambatan dan arus yang mendasar. Kerja arus ditentukan dengan rumus:

A = Saya x U x t, Di mana A- kerja saat ini, T– waktu aliran sepanjang konduktor.

Untuk menentukan operasi dengan rangkaian sambungan seri, perlu mengganti tegangan pada persamaan aslinya. Kita mendapatkan:

SEBUAH=Saya x (U1 + U2) xt

Kami membuka tanda kurung dan menemukan bahwa di seluruh diagram, usaha ditentukan oleh jumlah pada setiap beban.

Kami juga mempertimbangkan rangkaian koneksi paralel. Kami hanya mengubah bukan tegangannya, tetapi arusnya. Hasilnya adalah:

SEBUAH = A1+A2

Kekuatan saat ini

Saat mempertimbangkan rumus daya suatu bagian rangkaian, sekali lagi perlu menggunakan rumus:

P=U x I

Setelah dilakukan pemikiran serupa, hasilnya sambungan seri dan paralel dapat ditentukan dengan rumus pangkat berikut:

P=P1 + P2

Dengan kata lain, untuk suatu rangkaian, daya totalnya sama dengan jumlah seluruh daya dalam rangkaian tersebut. Hal ini dapat menjelaskan bahwa tidak disarankan untuk menyalakan beberapa perangkat listrik kuat di apartemen sekaligus, karena kabel mungkin tidak tahan terhadap daya tersebut.

Pengaruh diagram koneksi pada karangan bunga Tahun Baru

Setelah satu lampu di karangan bunga padam, Anda dapat menentukan jenis diagram sambungan. Jika rangkaiannya berurutan, maka tidak ada satu pun bola lampu yang akan menyala, karena bola lampu yang padam akan memutus rangkaian umum. Untuk mengetahui bola lampu mana yang padam, Anda perlu memeriksa semuanya. Selanjutnya ganti lampu yang rusak, karangan bunga akan berfungsi.

Bila menggunakan rangkaian sambungan paralel, karangan bunga akan tetap berfungsi meskipun satu atau lebih lampu telah padam, karena rangkaian tidak putus seluruhnya, melainkan hanya satu bagian kecil yang paralel. Untuk mengembalikan karangan bunga seperti itu, cukup melihat lampu mana yang tidak menyala dan menggantinya.

Sambungan seri dan paralel untuk kapasitor

Dengan rangkaian seri, timbul gambaran berikut: muatan dari kutub positif sumber listrik hanya mengalir ke pelat luar kapasitor luar. , terletak di antara keduanya, mentransfer muatan sepanjang sirkuit. Hal ini menjelaskan munculnya muatan yang sama dengan tanda yang berbeda pada semua pelat. Berdasarkan hal tersebut, muatan kapasitor yang dihubungkan dalam rangkaian seri dapat dinyatakan dengan rumus berikut:

q jumlah = q1 = q2 = q3

Untuk menentukan tegangan pada kapasitor apa pun, Anda memerlukan rumus:

Dimana C adalah kapasitas. Tegangan total dinyatakan dengan hukum yang sama yang berlaku untuk resistansi. Oleh karena itu, kita memperoleh rumus kapasitas:

= q/(U1 + U2 + U3)

Untuk menyederhanakan rumus ini, Anda dapat membalikkan pecahan dan mengganti rasio beda potensial dengan muatan pada kapasitor. Hasilnya kita mendapatkan:

1/C= 1/C1 + 1/C2 + 1/C3

Koneksi paralel kapasitor dihitung sedikit berbeda.

Muatan total dihitung sebagai jumlah seluruh muatan yang terakumulasi pada pelat semua kapasitor. Dan nilai tegangan juga dihitung menurut hukum umum. Sehubungan dengan itu, rumus kapasitansi total pada rangkaian koneksi paralel terlihat seperti ini:

= (q1 + q2 + q3)/U

Nilai ini dihitung sebagai jumlah dari setiap perangkat di sirkuit:

=С1 + С2 + С3

Koneksi campuran konduktor

Dalam suatu rangkaian listrik, bagian-bagian suatu rangkaian dapat mempunyai hubungan seri dan paralel, yang saling terkait satu sama lain. Namun semua hukum yang dibahas di atas untuk jenis senyawa tertentu masih berlaku dan digunakan secara bertahap.

Pertama, Anda perlu menguraikan diagram secara mental menjadi beberapa bagian. Untuk representasi yang lebih baik, itu digambar di atas kertas. Mari kita lihat contoh kita menggunakan diagram yang ditunjukkan di atas.

Cara paling mudah untuk menggambarkannya dimulai dari titik B Dan DI DALAM. Mereka ditempatkan agak jauh satu sama lain dan dari tepi lembaran kertas. Dari sisi kiri ke titik B satu kabel terhubung, dan dua kabel mengarah ke kanan. Dot DI DALAM sebaliknya, ia memiliki dua cabang di sebelah kiri, dan satu kawat putus setelah titik tersebut.

Selanjutnya Anda perlu menggambarkan ruang antar titik. Sepanjang penghantar atas terdapat 3 hambatan dengan nilai konvensional 2, 3, 4. Dari bawah akan mengalir arus dengan indeks 5. 3 hambatan pertama dihubungkan secara seri pada rangkaian, dan resistor kelima dihubungkan secara paralel. .

Dua resistansi yang tersisa (yang pertama dan keenam) dihubungkan secara seri dengan bagian yang sedang kita pertimbangkan SM. Oleh karena itu, kami melengkapi diagram dengan 2 persegi panjang di sisi titik yang dipilih.

Sekarang kita menggunakan rumus untuk menghitung hambatan:

• Rumus pertama sambungan seri.
• Selanjutnya untuk rangkaian paralel.
• Dan terakhir untuk rangkaian sekuensial.

Dengan cara yang sama, setiap rangkaian kompleks dapat didekomposisi menjadi rangkaian terpisah, termasuk sambungan tidak hanya konduktor dalam bentuk resistansi, tetapi juga kapasitor. Untuk mempelajari cara menggunakan teknik perhitungan untuk berbagai jenis skema, Anda perlu berlatih dengan menyelesaikan beberapa tugas.

1 Berapa hambatan R yang harus diambil agar lampu yang dirancang untuk tegangan Vo = 120 V dan arus Iо = 4 A dapat dihubungkan ke jaringan dengan tegangan V = 220 V?

2 Dua lampu busur dan hambatan R dihubungkan secara seri dan dihubungkan ke jaringan dengan tegangan V=110V. Hitunglah hambatan R jika setiap lampu dirancang untuk tegangan Vo = 40 V, dan arus dalam rangkaian adalah I = 12 A.

Tegangan resistansi

Menurut hukum Ohm

3 Untuk mengukur tegangan pada suatu bagian rangkaian, dua voltmeter dihubungkan secara seri (Gbr. 88). Voltmeter pertama memberikan pembacaan V1 = 20 V, voltmeter kedua - V2 = 80 V. Hitunglah hambatan voltmeter kedua R2, jika hambatan voltmeter pertama R1 = 5 kOhm.

Arus I yang sama mengalir melalui voltmeter. Karena voltmeter menunjukkan tegangan pada resistansinya sendiri, maka

dan hambatan voltmeter kedua

4 Sebuah rheostat kawat besi, miliammeter dan sumber arus dihubungkan secara seri. Pada suhu sampai = 0°C, hambatan rheostatnya adalah Ro = 200 Ohm. Resistansi miliammeter adalah R = 20 Ohm, pembacaannya Iо = 30 mA. Berapa kuat arus yang ditunjukkan miliammeter jika rheostat dipanaskan sampai suhu t = 50° C? Koefisien suhu ketahanan besi.

Koneksi konduktor serial dan paralel. Resistensi dan shunt tambahan

5 Sebuah konduktor dengan resistansi R = 2000 Ohm terdiri dari dua bagian yang dihubungkan secara seri: batang karbon dan kawat, keduanya memiliki koefisien resistansi suhu. Berapa hambatan bagian-bagian ini yang harus dipilih agar hambatan total penghantar R tidak bergantung pada suhu?

Pada suhu t, resistansi total bagian konduktor yang dihubungkan seri dengan resistansi R1 dan R2 adalah

dimana R10 dan R20 adalah hambatan batang dan kawat karbon pada t0=0°C. Resistansi total penghantar tidak bergantung pada suhu jika

Dalam hal ini, pada suhu berapa pun

Dari dua persamaan terakhir kita temukan

6 Buat diagram pengkabelan untuk penerangan koridor dengan satu bola lampu, yang memungkinkan Anda menyalakan dan mematikan lampu secara mandiri di kedua ujung koridor.

Diagram pengkabelan yang memungkinkan Anda menghidupkan dan mematikan bola lampu di ujung koridor mana pun ditunjukkan pada Gambar. 347. Di ujung koridor dipasang dua saklar P1 dan P2 yang masing-masing mempunyai dua posisi. Tergantung pada lokasi terminal jaringan, opsi a) atau b) mungkin lebih menguntungkan dalam hal penghematan kabel.

7 Dalam suatu jaringan dengan tegangan V= 120 V, dua bola lampu yang hambatannya sama R = 200 Ohm dihubungkan. Berapakah arus yang mengalir melalui masing-masing bola lampu jika dihubungkan secara paralel dan seri?

I1 = V/R=0,6 A pada sambungan paralel; I2=V/2R=0,3 A pada sambungan seri.

8 Rheostat dengan kontak geser, dihubungkan sesuai dengan rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar. 89, adalah potensiometer (pembagi tegangan). Ketika penggeser potensiometer digerakkan, tegangan Vx yang dilepas darinya berubah dari nol menjadi tegangan pada terminal sumber arus V. Temukan ketergantungan tegangan Vx pada posisi penggeser. Buatlah grafik ketergantungan ini untuk kasus ketika resistansi total potensiometer Ro berkali-kali lebih kecil dari resistansi voltmeter r.

Biarkan resistansi bagian potensiometer ax sama dengan rx untuk posisi mesin tertentu (Gbr. 89). Maka hambatan total bagian ini dan voltmeter (dihubungkan secara paralel) dan hambatan sisa potensiometer xb adalah Jadi, hambatan total antara titik a dan b adalah

Arus pada rangkaian I= V/R. Tegangan di bagian ah

Karena dengan kondisi R0<

itu. tegangan Vx sebanding dengan resistansi rx. Pada gilirannya, resistansi rx sebanding dengan panjang bagian ax.

Pada Gambar. 348, garis padat menunjukkan ketergantungan Vx pada rx, garis putus-putus menunjukkan ketergantungan Vx pada rx, ketika R0~r, yaitu ketika dalam ekspresi Vx suku pertama penyebut tidak dapat diabaikan. Ketergantungan ini tidak linier, namun dalam hal ini Vx bervariasi dari nol hingga tegangan pada terminal sumber V.

9 Tentukan hambatan R kawat bimetalik (besi-tembaga) yang panjangnya l=100m. Diameter bagian dalam (besi) kawat adalah d = 2 mm, diameter kawat total adalah D = 5 mm. Resistivitas besi dan tembaga. Sebagai perbandingan, carilah hambatan kawat besi dan tembaga Yazh dan Rm dengan diameter D dan panjang l.

Luas penampang bagian besi dan tembaga pada kawat

(Gbr. 349). Perlawanan mereka

Resistansi R kawat bimetalik ditemukan dengan menggunakan rumus sambungan paralel konduktor:

Hambatan kawat besi dan tembaga diameter D dan panjang l

10 Temukan resistansi total konduktor yang terhubung ke rangkaian sesuai dengan diagram yang ditunjukkan pada Gambar. 90, jika hambatan R1= = R2 = R5 = R6 = 1 Ohm, R3 = 10 Ohm, R4 = 8 Ohm.

11 Resistansi total dua konduktor yang dirangkai seri adalah R = 5 Ohm, dan konduktor yang dirangkai paralel Ro = 1,2 Ohm. Temukan hambatan masing-masing konduktor.

Jika dua buah penghantar yang mempunyai hambatan R1 dan R2 dihubungkan secara seri, maka hambatan totalnya adalah

dan dalam koneksi paralel

Menurut sifat persamaan kuadrat tereduksi yang terkenal (teorema Vieta), jumlah akar-akar persamaan ini sama dengan koefisien kedua yang bertanda berlawanan, dan hasil kali akar-akarnya adalah suku bebas, yaitu R1 dan R2 harus merupakan akar-akar persamaan kuadrat

Mengganti nilai Ro dan R, kita mendapatkan R1 = 3 Ohm dan R2 = 2 0m (atau R1 = 2 Ohm dan R2 = 3 Ohm).

12 Kabel-kabel yang menyuplai arus dihubungkan ke cincin kawat di dua titik. Berapa perbandingan titik-titik sambungan membagi keliling cincin jika hambatan total rangkaian yang dihasilkan n = 4,5 kali lebih kecil dari hambatan kawat tempat pembuatan cincin?

Titik sambungan kabel suplai membagi keliling cincin dengan perbandingan 1:2, yaitu diberi jarak 120 derajat sepanjang busur.

13 Di sirkuit yang ditunjukkan pada Gambar. 91, amperemeter menunjukkan arus I = 0,04 A, dan voltmeter menunjukkan tegangan V = 20 V. Hitunglah hambatan voltmeter R2 jika hambatan penghantar R1 = 1 kOhm.

14 Temukan hambatan R1 bola lampu menggunakan pembacaan voltmeter (V=50 V) dan ammeter (I=0,5 A), dihubungkan sesuai dengan rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar. 92 jika hambatan voltmeter R2 = 40 kOhm.

Arus pada rangkaian bersama adalah I=I1+I2, dimana I1 dan I2 adalah arus yang mengalir melalui bola lampu dan voltmeter. Karena

Mengabaikan arus I2 = 1,25 mA dibandingkan dengan I = 0,5 A, kita peroleh dari rumus perkiraan

nilai resistansi bola lampu yang sama: R1 = 100 Ohm.

15 Temukan resistansi konduktor R1 menggunakan pembacaan ammeter (I=5 A) dan voltmeter (V=100V), dihubungkan sesuai dengan rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar. 93 jika hambatan voltmeter R2 = 2,5 kOhm. Berapakah kesalahan dalam menentukan R1 jika, dengan asumsi bahwa, dalam perhitungan kita mengabaikan arus yang mengalir melalui voltmeter?

Pembacaan voltmeter

dimana I1 dan I2 adalah arus yang mengalir melalui hambatan dan voltmeter. Jumlah arus

Jika kita mengabaikan arus I2 dibandingkan dengan I, maka diperlukan hambatan

Kesalahan dalam menentukan R`1 adalah

Mengingat bahwa

mari kita temukan kesalahan relatifnya:

16 Dua buah penghantar yang hambatannya sama R dihubungkan secara seri ke sumber arus bertegangan V. Berapa selisih pembacaan voltmeter dengan hambatan R dan 10R jika dihubungkan secara bergantian ke ujung salah satu penghantar?

Voltmeter dengan resistansi R dan 10R menunjukkan tegangan

oleh karena itu perbedaan pembacaan voltmeter

17 Dua buah bola lampu dihubungkan pada sumber arus dengan tegangan V= 12 V (Gbr. 94). Hambatan bagian rangkaian adalah r1 = r2 = r3 = r4 = r = 1,5 Ohm. Resistansi bohlam R1 = R2 = R = 36 Ohm. Temukan tegangan pada setiap bola lampu.

18 Dalam diagram yang ditunjukkan pada Gambar. 95, tegangan sumber arus V=200 V, dan hambatan penghantar R1=60 Ohm, R2 = R3 = 30 Ohm. Temukan tegangan pada resistansi R1.

19 Rangkaian listrik terdiri dari sumber arus dengan tegangan V = 180V dan potensiometer dengan impedansi R = 5 kOhm. Temukan pembacaan voltmeter yang dihubungkan ke potensiometer sesuai dengan rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar. 96. Resistansi voltmeter R1 = 6 kOhm dan R2 = 4 kOhm. Penggeser x berada di tengah potensiometer.

20 Tiga resistor dihubungkan sesuai dengan rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar. 97. Jika resistor dimasukkan pada rangkaian di titik a dan b, maka hambatan rangkaiannya adalah R = 20 Ohm, dan jika di titik a dan c, maka hambatan rangkaiannya adalah Ro = 15 Ohm. Hitunglah hambatan resistor R1, R2, R3, jika R1=2R2.

Rangkaian switching ekivalen ditunjukkan pada Gambar. 350. Resistensi rheostat

21 Sebuah penghantar yang mempunyai hambatan R = 36 Ohm harus dipotong menjadi berapa bagian yang sama, hambatan bagian-bagiannya yang dirangkai paralel adalah Ro - 1 Ohm?

Seluruh konduktor mempunyai resistansi R = nr, dimana r adalah resistansi masing-masing n bagian konduktor yang sama. Jika n konduktor identik dihubungkan secara paralel, resistansi totalnya adalah R0 = r/n. Tidak termasuk r, kita peroleh

n hanya dapat berupa bilangan bulat positif yang lebih besar dari satu. Oleh karena itu, penyelesaian hanya mungkin jika R/Ro = 4, 9, 16, 25, 36,... Dalam kasus kita

22 Sebuah rangka berbentuk kubus terbuat dari kawat (Gbr. 98), yang masing-masing ujungnya mempunyai hambatan r. Tentukan hambatan R pada rangka ini jika arus I pada rangkaian bersama mengalir dari titik A ke titik B.

Pada bagian Aa dan bB (Gbr. 351), karena persamaan resistansi tepi kubus dan inklusi yang identik, arus I bercabang secara merata menjadi tiga cabang dan oleh karena itu sama dengan I/3 di masing-masing cabang. Pada bagian ab, arusnya sama dengan I/6, karena pada setiap titik a arus kembali bercabang sepanjang dua sisi dengan hambatan yang sama dan semua sisi ini dihidupkan secara merata.

Tegangan antara titik A dan B adalah jumlah tegangan pada bagian Aa, tegangan pada bagian ab, dan tegangan pada bagian bB:

23 Dari sebuah kawat yang satuan panjangnya mempunyai hambatan Rl, dibuatlah suatu rangka berbentuk lingkaran berjari-jari r yang berpotongan dengan dua diameter yang saling tegak lurus (Gbr. 99). Hitunglah hambatan Rx rangka jika sumber arus dihubungkan ke titik c dan d.

Jika sumber arus dihubungkan ke titik c dan d, maka tegangan pada bagian da dan ab adalah sama, karena kawat

homogen. Oleh karena itu, beda potensial antara titik a dan b adalah nol. Tidak ada arus di daerah ini. Oleh karena itu, ada tidaknya kontak pada titik potong konduktor ab dan cd tidak berbeda. Resistansi Rx dengan demikian adalah resistansi tiga konduktor yang dihubungkan secara paralel: cd dengan resistansi 2rR1, cad dan cbd dengan resistansi yang sama prR1. Dari relasinya

24 Sebuah kawat dengan panjang L = 1 m dijalin dari tiga inti yang masing-masing inti berupa seutas kawat telanjang dengan hambatan per satuan panjang Rl = 0,02 Ohm/m. Tegangan V = 0,01 V tercipta pada ujung-ujung kawat. Berapa nilai DI yang akan mengubah arus pada kawat ini jika sepotong dengan panjang l = 20 cm dikeluarkan dari salah satu inti?

25 Sumber arus awalnya dihubungkan ke dua simpul yang berdekatan dari rangka kawat dalam bentuk n-gon cembung beraturan. Kemudian sumber arus dihubungkan ke simpul-simpul yang letaknya silih berganti. Dalam hal ini, arus berkurang 1,5 kali lipat. Temukan jumlah sisi n-gon.

26 Bagaimana cara menghubungkan empat buah penghantar dengan hambatan R1 = 10m, R2 = 2 0m, R3 = 3 ohm dan R4 = 4 0m sehingga diperoleh hambatan R = 2,5 ohm?

Resistansi R = 2,5 Ohm dicapai ketika konduktor dihubungkan sesuai dengan rangkaian sambungan krim asam (Gbr. 352).

27 Temukan konduktivitas k dari suatu rangkaian yang terdiri dari dua kelompok konduktor yang dihubungkan secara paralel. Konduktivitas masing-masing konduktor golongan pertama dan kedua sama dengan k1 = 0,5 Sm dan k2 = 0,25 Sm. Kelompok pertama terdiri dari empat konduktor, kelompok kedua terdiri dari dua.

28 Voltmeter dirancang untuk mengukur tegangan hingga nilai maksimum Vo = 30 V. Dalam hal ini, arus I = 10 mA mengalir melalui voltmeter. Berapakah hambatan tambahan Rd yang perlu dihubungkan ke voltmeter agar dapat mengukur tegangan hingga V=150V?

Untuk mengukur tegangan yang lebih tinggi dengan voltmeter daripada tegangan yang dirancang untuk skala tersebut, perlu untuk menghubungkan resistansi tambahan Rd secara seri dengan voltmeter (Gbr. 353). Tegangan pada resistansi ini adalah Vd=V-Vo; oleh karena itu hambatan Rd=(V-Vо)/I=12 kOhm.

29 Jarum miliammeter menyimpang ke ujung skala jika arus I = 0,01 A mengalir melalui miliammeter. Resistansi alat tersebut adalah R = 5 0m. Berapa hambatan tambahan Rd yang harus dihubungkan pada alat tersebut agar dapat digunakan sebagai voltmeter dengan batas pengukuran tegangan V = 300 V?

Untuk mengukur tegangan yang tidak melebihi V dengan perangkat, perlu dihubungkan secara seri dengan resistansi tambahan Rd sedemikian rupa sehingga V = I(R + Rd), di mana I adalah arus maksimum yang melalui perangkat; maka Rd = V/I-R30 kOhm.

30 Sebuah voltmeter dihubungkan seri dengan hambatan R1 = 10 kOhm, jika dihubungkan ke jaringan dengan tegangan V = 220 V menunjukkan tegangan V1 = 70 V, dan dihubungkan seri dengan hambatan R2 menunjukkan tegangan V2 = 20 V. Tentukan hambatan R2 .

31 Sebuah voltmeter dengan hambatan R = 3 kOhm, dihubungkan ke jaringan penerangan kota, menunjukkan tegangan V = 125V. Ketika voltmeter dihubungkan ke jaringan melalui hambatan Ro, pembacaannya turun menjadi Vo = 115 V. Temukan hambatan ini.

Jaringan penerangan kota merupakan sumber arus yang hambatan dalamnya jauh lebih rendah daripada hambatan voltmeter R. Oleh karena itu, tegangan V = 125 V yang ditunjukkan voltmeter ketika dihubungkan langsung ke jaringan, sama dengan tegangan arus sumber. Artinya tidak berubah bila voltmeter disambungkan ke jaringan melalui hambatan Ro. Oleh karena itu, V=I(R + Ro), dimana I=Vо/R adalah arus yang mengalir melalui voltmeter; maka Ro = (V-Vо)R/Vо = 261 Ohm.

32 Sebuah voltmeter dengan hambatan R = 50 kOhm, dihubungkan ke sumber arus bersama dengan hambatan tambahan Rd = 120 kOhm, menunjukkan tegangan Vo = 100 V. Tentukan tegangan V dari sumber arus.

Arus yang mengalir melalui voltmeter dan hambatan tambahan adalah I=Vо/R. Tegangan sumber arus V=I(R+Rd)= (R+Rd)Vо/R = 340 V.

33 Temukan pembacaan voltmeter V dengan hambatan R pada rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar. 100. Arus sebelum percabangan sama dengan I, hambatan penghantar R1 dan R2 diketahui.

34 Ada sebuah alat dengan nilai pembagian i0=1 µA/pembagian dan jumlah pembagian skala N= 100. Resistansi alat tersebut adalah R = 50 Ohm. Bagaimana perangkat ini dapat disesuaikan untuk mengukur arus hingga nilai I = 10 mA atau tegangan hingga nilai V = 1 V?

Untuk mengukur arus yang lebih tinggi daripada arus yang dirancang untuk skala, shunt dengan resistansi dihubungkan secara paralel dengan perangkat

untuk mengukur tegangan, resistansi tambahan dihubungkan secara seri dengan perangkat - arus yang mengalir melalui perangkat pada defleksi maksimum jarum,

Tegangan pada terminalnya dalam hal ini.

35 Sebuah miliammeter dengan batas pengukuran arus I0 = 25 mA harus digunakan sebagai ammeter dengan batas pengukuran arus I = 5 A. Berapakah hambatan Rsh yang harus dimiliki shunt tersebut? Berapa kali sensitivitas perangkat menurun? Resistansi perangkat R=10 Ohm.

Ketika shunt dihubungkan secara paralel ke perangkat (Gbr. 354), arus I harus dibagi sehingga arus Io mengalir melalui miliammeter. Dalam hal ini, arus Ish mengalir melalui shunt, yaitu. Saya=Io + Ish. Tegangan pada shunt dan miliammeter adalah sama: IоR = IшRш; dari sini

Rш=IоR/(I-Iо)0,05 Ohm. Sensitivitas perangkat menurun, dan harga pembagian perangkat meningkat n=I/Iо=200 kali lipat.

36 Sebuah ammeter dengan hambatan R = 0,2 Ohm, dihubung pendek dengan sumber arus bertegangan V = 1,5 V, menunjukkan arus I = 5 A. Berapa arus I0 yang akan ditunjukkan oleh ammeter jika di-shunt dengan hambatan Rsh=0,1 Ohm?

37 Ketika galvanometer dihambat dengan hambatan R1, R2 dan R3, 90%, 99% dan 99,9% arus I dari rangkaian umum bercabang ke dalamnya. Tentukan hambatan tersebut jika hambatan galvanometer R = 27 Ohm.

Karena shunt dihubungkan ke galvanometer secara paralel, syarat persamaan tegangan pada galvanometer dan shunt memberikan

38 Sebuah miliammeter dengan jumlah pembagian skala N=50 mempunyai nilai pembagian i0 = 0,5 mA/div dan hambatan R = 200 Ohm. Bagaimana perangkat ini dapat disesuaikan untuk mengukur arus hingga nilai I = 1 A?

Arus terbesar yang mengalir melalui perangkat adalah Iо = ioN. Untuk mengukur arus yang secara signifikan melebihi arus Iо, perlu untuk menghubungkan shunt secara paralel ke perangkat, yang resistansinya Rsh jauh lebih kecil daripada resistansi miliammeter R:

39 Sebuah shunt dengan hambatan Rsh = 11,1 mOhm dihubungkan ke sebuah ammeter dengan hambatan R = 0,1 Ohm. Tentukan arus yang mengalir melalui amperemeter jika arus pada rangkaian bersama adalah I=27 A.

Arus yang mengalir melalui shunt adalah Ish = I-Io. Tegangan turun pada shunt dan ammeter adalah sama: IшRш = IоR; maka Iо=IRsh/(R+Rsh) =2,7 A.