Hukum dasar rangkaian listrik berfokus pada parameter rangkaian dasar tegangan, arus, daya, dan hambatan. Hukum-hukum ini menentukan bagaimana setiap parameter rangkaian saling terkait. Hukum-hukum ini ditemukan oleh Georg Ohm dan Gustav Kirchhoff, dan dikenal sebagai hukum Ohm dan hukum Kirchhoff.
Hukum Ohm
Hukum Ohm adalah hubungan antara tegangan, arus, dan hambatan dalam suatu rangkaian. Ini adalah formula paling umum (dan paling sederhana) yang digunakan dalam elektronik. Hukum Ohm dapat ditulis dalam beberapa cara, yang semuanya umum digunakan.
- Arus yang mengalir melalui sebuah resistansi sama dengan tegangan yang melintasi resistansi dibagi dengan resistansi (I=V/R).
- Tegangan sama dengan arus yang mengalir melalui resistor dikalikan hambatannya (V=IR).
- Resistansi sama dengan tegangan melintasi resistor dibagi dengan arus yang mengalir melaluinya (R=V/I).
Hukum Ohm juga berguna dalam menentukan jumlah daya yang digunakan rangkaian karena penarikan daya rangkaian sama dengan arus yang mengalir melaluinya, dikalikan dengan tegangan (P=IV). Hukum Ohm menentukan penarikan daya suatu rangkaian selama dua variabel dalam hukum Ohm diketahui untuk rangkaian tersebut.
Satu aplikasi dasar dari hukum Ohm dan hubungan daya adalah untuk menentukan berapa banyak daya yang hilang sebagai panas dalam suatu komponen. Informasi ini membantu Anda memilih komponen berukuran tepat dengan peringkat daya yang tepat untuk aplikasi tertentu.
Misalnya, ketika Anda memilih resistor pemasangan permukaan 50-ohm yang akan melihat 5 volt selama operasi normal, resistor itu harus menghilang setengah watt saat dikenakan 5 volt. Rumusnya, dengan substitusi progresif, adalah:
P=I×V → P=(V÷R)×V → P=(5 volt)² 50 ohm → 0,5 watt
Oleh karena itu, Anda memerlukan resistor dengan peringkat daya lebih besar dari 0,5 watt. Mengetahui penggunaan daya komponen dalam sistem memungkinkan Anda mengetahui jika masalah termal tambahan atau pendinginan mungkin diperlukan. Ini juga menentukan ukuran catu daya untuk sistem.
Hukum Sirkuit Kirchhoff
Hukum rangkaian Kirchhoff mengikat hukum Ohm menjadi sistem yang lengkap. Hukum Arus Kirchhoff mengikuti prinsip kekekalan energi. Ini menyatakan bahwa jumlah total semua arus yang mengalir ke simpul (atau titik) pada suatu rangkaian sama dengan jumlah arus yang mengalir keluar dari simpul.
Contoh sederhana dari Hukum Kirchhoff Arus adalah catu daya dan rangkaian resistif dengan beberapa resistor secara paralel. Salah satu simpul rangkaian adalah tempat semua resistor terhubung ke catu daya. Pada node ini, catu daya menghasilkan arus ke node dan arus membagi antara resistor dan mengalir keluar dari node dan ke resistor.
Hukum Tegangan Kirchhoff juga mengikuti prinsip kekekalan energi. Ini menyatakan bahwa jumlah semua tegangan dalam satu loop lengkap dari suatu rangkaian harus sama dengan nol.
Memperluas contoh sebelumnya dari catu daya dengan beberapa resistor secara paralel antara catu daya dan ground, setiap loop individu dari catu daya, resistor, dan ground melihat tegangan yang sama melintasi resistor karena hanya ada satu elemen resistif. Jika sebuah loop memiliki serangkaian resistor secara seri, tegangan pada setiap resistor dibagi sesuai dengan hubungan hukum Ohm.
