Simulator Rangkaian Seri dan Paralel
Persamaan dalam simulasi ini
| V | tegangan pada sebuah komponen | penurunan potensial listrik dari satu ujung ke ujung lain, dalam volt | |
|---|---|---|---|
| I | arus yang melewatinya | dalam ampere: muatan yang lewat per detik | |
| R | R₁ (ohm) | hukum Ohm berlaku untuk setiap resistor; naiknya hambatan filamen sungguhan saat memanas diabaikan |
Dengan nilai saat ini:
| R_eq | hambatan pengganti semua komponen di luar baterai | pada rangkaian seri arus yang sama melewati setiap komponen, pada paralel setiap komponen mendapat tegangan yang sama |
|---|
Dengan nilai saat ini:
| KCL, KVL | hukum arus dan hukum tegangan Kirchhoff | di titik cabang tidak ada muatan yang tercipta atau hilang, dan energi per muatan seimbang di setiap loop tertutup; simulasi menyelesaikannya untuk semua titik sekaligus |
|---|
Dengan nilai saat ini:
| E | Tegangan baterai E (volt) | gaya gerak listrik, yang akan terbaca pada baterai tanpa beban | |
|---|---|---|---|
| r | Hambatan dalam baterai r (ohm) | menurunkan sebagian tegangan di dalam baterai, makin besar arus makin besar penurunannya |
Dengan nilai saat ini:
| P | daya yang diubah menjadi panas dan cahaya | lampu menyala karenanya; grafik menunjukkan berapa daya yang diambil R₁ saat hambatannya berubah, terbesar saat hambatannya sama dengan sisa rangkaian |
|---|
Dengan nilai saat ini:
| V_keluar | keluaran pembagi, atau tegangan alat ukur pada jembatan | tanpa beban untuk pembagi; beban yang paralel dengan R₂ menurunkan V_keluar, dan jembatan yang seimbang menunjukkan nol |
|---|
Dengan nilai saat ini:
Cara memakai simulator rangkaian
- Pilih sebuah rangkaian. Baterai ada di kiri dengan kutub + yang ditandai; lampu menyala sesuai daya yang diterimanya, dan titik biru adalah elektron yang bergerak dari kutub − ke +, lebih cepat di tempat arusnya lebih besar. Arus konvensional, yang dipakai rumus, mengalir ke arah sebaliknya.
- Ubah tegangan baterai dan setiap hambatan, lalu baca arus, tegangan, dan daya setiap lampu di bawah gambar. Buka sakelar untuk memutus satu cabang: pada rangkaian seri semuanya padam, pada paralel lampu lain tetap menyala. Grafik menunjukkan berapa daya yang diambil R₁ saat hambatannya berubah, dengan puncak ketika nilainya sama dengan sisa rangkaian.
- Coba pembagi tegangan dan lihat keluarannya turun saat beban dipasang, atau jembatan Wheatstone dan cari R₄ yang membuat alat ukur menunjukkan nol. Kalkulator Hukum Ohm, Kalkulator Seri dan Paralel, dan Kalkulator Pembagi Tegangan menghitung hal yang sama dengan nilaimu sendiri.
Pertanyaan umum
Apa beda rangkaian seri dan paralel?
Pada rangkaian seri komponen tersusun dalam satu jalur, jadi arus yang sama melewati semuanya dan tegangannya berjumlah sama dengan tegangan baterai: R = R₁ + R₂ + …. Pada paralel setiap komponen punya jalur sendiri di antara dua titik yang sama, jadi masing-masing mendapat tegangan penuh dan arusnya dijumlahkan: 1 ÷ R = 1 ÷ R₁ + 1 ÷ R₂ + …. Begitulah rumah dipasangi kabel: setiap lampu mendapat tegangan listrik PLN dan satu lampu bisa dimatikan tanpa mematikan yang lain.
Apa itu hukum Kirchhoff?
Hukum arus: arus yang masuk ke titik cabang sama dengan arus yang keluar, karena muatan tidak menumpuk. Hukum tegangan: mengelilingi loop tertutup mana pun, kenaikan dan penurunan tegangan berjumlah nol, karena energi per muatan harus seimbang. Bersama hukum Ohm, keduanya menyelesaikan rangkaian resistor dan baterai apa pun, dan itulah yang dilakukan simulasi di setiap titik.
Mengapa tegangan baterai turun saat lebih banyak lampu dipasang?
Baterai sungguhan punya hambatan dalam r. Arus yang ditarik menurunkan I × r volt di dalam baterai, jadi tegangan terminalnya E − I r. Memasang lampu secara paralel menurunkan hambatan total dan menaikkan arus, sehingga penurunannya makin besar. Atur r ke 0 untuk melihat baterai ideal.
Seberapa cepat elektron bergerak di kabel?
Lambat: di kabel tembaga berdiameter 1 mm yang dialiri 1 A, elektron bergerak kurang dari sepersepuluh milimeter per detik. Lampu tetap langsung menyala karena medan listrik merambat di rangkaian hampir secepat cahaya dan menggerakkan semua elektron bersamaan. Titik-titik di sini dipercepat sangat jauh agar arus relatifnya terlihat.
Katanya WebGL dimatikan.
Tampilan 3D memerlukan WebGL, yang dimiliki semua browser terkini. WebGL bisa nonaktif jika akselerasi perangkat keras dimatikan di pengaturan browser, atau karena driver grafis yang sangat lama. Nyalakan akselerasi perangkat keras, atau coba browser lain.
Apakah ada yang diunggah?
Tidak. Simulasi digambar oleh browser Anda sendiri dengan WebGL; tidak ada yang dikirim ke mana pun, dan simulasi tetap berjalan offline setelah halaman dimuat.