Membangun Rangkaian Resistor Seri-Paralel

Sekali lagi, ketika membuat rangkaian baterai/resistor, pelajar atau penghobi dihadapkan pada beberapa mode konstruksi yang berbeda. Mungkin yang paling populer adalah papan tempat memotong roti tanpa solder :platform untuk membangun sirkuit sementara dengan menyambungkan komponen dan kabel ke dalam kotak titik-titik yang saling berhubungan.

Papan tempat memotong roti tampaknya hanyalah bingkai plastik dengan ratusan lubang kecil di dalamnya. Di bawah setiap lubang, ada klip pegas yang menghubungkan ke klip pegas lain di bawah lubang lain. Pola sambungan antar lubang sederhana dan seragam:

Seri - Konstruksi Sirkuit Paralel pada Breadboard Tanpa Solder

Misalkan kita ingin membangun rangkaian kombinasi seri-paralel berikut pada papan tempat memotong roti:

Cara yang disarankan untuk melakukannya pada papan tempat memotong roti adalah dengan mengatur resistor dalam pola yang kira-kira sama seperti yang terlihat pada skema, untuk kemudahan hubungan dengan skema. Jika diperlukan 24 volt dan kami hanya memiliki baterai 6 volt, empat dapat dihubungkan secara seri untuk mencapai efek yang sama:

Ini sama sekali bukan satu-satunya cara untuk menghubungkan keempat resistor ini bersama-sama untuk membentuk rangkaian yang ditunjukkan dalam skema. Pertimbangkan tata letak alternatif ini:

Seri - Konstruksi Sirkuit Paralel pada Jalur Terminal

Jika kepermanenan yang lebih besar diinginkan tanpa menggunakan penyolderan atau pembungkusan kawat, seseorang dapat memilih untuk membangun sirkuit ini pada strip terminal (juga disebut garis pembatas , atau blok terminal ). Dalam metode ini, komponen dan kabel diamankan dengan tegangan mekanis di bawah sekrup atau klip berat yang dipasang pada batang logam kecil. Batang logam, pada gilirannya, dipasang pada badan nonkonduktor untuk menjaganya tetap terisolasi secara elektrik satu sama lain.

Membangun sirkuit dengan komponen yang diamankan ke strip terminal tidak semudah memasukkan komponen ke papan tempat memotong roti, terutama karena komponen tidak dapat diatur secara fisik menyerupai tata letak skema. Alih-alih, pembuat harus memahami cara "membengkokkan" representasi skema ke dalam tata letak strip dunia nyata. Pertimbangkan satu contoh bagaimana rangkaian empat resistor yang sama dapat dibangun pada strip terminal:

Tata letak strip terminal lain, yang lebih sederhana untuk dipahami dan dikaitkan dengan skema, melibatkan penahan resistor paralel (R₁ //R₂ dan R₃ //R₄ ) ke dua titik terminal yang sama pada strip seperti ini:

Konstruksi Sirkuit yang Lebih Kompleks di Jalur Terminal

Membangun sirkuit yang lebih kompleks di jalur terminal melibatkan keterampilan penalaran spasial yang sama, tetapi tentu saja membutuhkan perawatan dan perencanaan yang lebih besar. Ambil contoh rangkaian kompleks ini, yang direpresentasikan dalam bentuk skematik:

Strip terminal yang digunakan dalam contoh sebelumnya hampir tidak memiliki terminal yang cukup untuk memasang ketujuh resistor yang diperlukan untuk rangkaian ini! Ini akan menjadi tantangan untuk menentukan semua koneksi kabel yang diperlukan antara resistor, tetapi dengan kesabaran itu bisa dilakukan. Pertama, mulailah dengan memasang dan memberi label pada semua resistor pada strip.

Diagram skematik asli akan ditampilkan di sebelah rangkaian strip terminal untuk referensi:

Selanjutnya, mulailah menghubungkan komponen bersama-sama kawat demi kawat seperti yang ditunjukkan pada skema. Gambar garis penghubung yang berlebihan dalam skema untuk menunjukkan penyelesaian di sirkuit nyata. Perhatikan urutan ilustrasi ini saat masing-masing kabel diidentifikasi dalam skema, kemudian ditambahkan ke sirkuit sebenarnya:

Meskipun ada sedikit variasi yang mungkin dengan rangkaian strip terminal ini, pilihan koneksi yang ditunjukkan dalam contoh urutan ini akurat secara elektrik (secara elektrik identik dengan diagram skematik) dan membawa manfaat tambahan yaitu tidak membebani terminal sekrup mana pun pada strip dengan lebih banyak dari dua ujung kabel, praktik yang baik di sirkuit strip terminal apa pun.

Sambungan Kawat Varian untuk Konstruksi Sirkuit di Jalur Terminal

Contoh sambungan kabel "varian" mungkin adalah kabel terakhir yang ditambahkan (langkah 11), yang saya tempatkan di antara terminal kiri R₂ dan terminal kiri R₃ . Kabel terakhir ini menyelesaikan koneksi paralel antara R₂ dan R₃ di sirkuit. Namun, saya dapat menempatkan kabel ini di antara terminal kiri R₂ dan terminal kanan R₁ , karena terminal kanan R₁ sudah terhubung ke terminal kiri R₃ (telah ditempatkan di sana pada langkah 9) dan secara elektrik umum dengan satu titik itu.

Namun, melakukan ini akan menghasilkan tiga kabel diamankan ke terminal kanan R₁ bukannya dua, yang merupakan pax palsu dalam etiket strip terminal. Apakah sirkuit akan bekerja dengan cara ini? Tentu! Hanya saja lebih dari dua kabel yang diamankan pada satu terminal menghasilkan koneksi yang "berantakan":kabel yang secara estetika tidak menyenangkan dan dapat memberikan tekanan yang tidak semestinya pada terminal sekrup.

Variasi lain adalah membalikkan koneksi terminal untuk resistor R₇ . Seperti yang ditunjukkan pada diagram terakhir, polaritas tegangan pada R₇ adalah negatif di sebelah kiri dan positif di sebelah kanan (- , +), sedangkan semua polaritas resistor lainnya adalah positif di sebelah kiri dan negatif di sebelah kanan (+ , -):

Meskipun ini tidak menimbulkan masalah listrik, hal ini dapat menyebabkan kebingungan bagi siapa pun yang mengukur penurunan tegangan resistor dengan voltmeter, terutama voltmeter analog yang akan "memasak" downscale ketika dikenai tegangan dengan polaritas yang salah. Demi konsistensi, mungkin bijaksana untuk mengatur semua sambungan kabel sehingga semua polaritas penurunan tegangan resistor sama, seperti ini:

Meskipun elektron tidak peduli dengan konsistensi seperti itu dalam tata letak komponen, orang-orang peduli. Ini menggambarkan aspek penting dari setiap upaya rekayasa:faktor manusia. Kapan pun desain dapat dimodifikasi untuk pemahaman yang lebih mudah dan/atau perawatan yang lebih mudah—tanpa mengorbankan kinerja fungsional—harus dilakukan.

TINJAUAN:

• Sirkuit yang dibangun di atas strip terminal bisa jadi sulit untuk ditata, tetapi ketika dibangun sirkuit tersebut cukup kuat untuk dianggap permanen, namun mudah dimodifikasi.
• Ini adalah praktik yang buruk untuk mengamankan lebih dari dua ujung kabel dan/atau kabel komponen di bawah satu sekrup terminal atau klip pada strip terminal. Cobalah untuk mengatur kabel penghubung untuk menghindari kondisi ini.
• Bila memungkinkan, bangun sirkuit Anda dengan mempertimbangkan kejelasan dan kemudahan pemahaman. Meskipun komponen dan tata letak kabel biasanya memiliki konsekuensi kecil dalam fungsi rangkaian DC, hal itu sangat penting demi orang yang harus memodifikasi atau memecahkan masalah itu nanti r.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Rangkaian DC Seri-Paralel
• Lembar Kerja Manipulasi Persamaan Aljabar untuk Rangkaian Listrik