Mengoptimalkan Kinerja Baterai: Konfigurasi Parallel & Seri-Parallel untuk Lampu Beban Tinggi
Bahasan dan Bahan
- Empat baterai 6 volt
- Lampu 12 volt (25 W atau 50 W)
- Soket lampu (tipe standar 120-V rumah tangga)
Lampu 12 V berdaya tinggi dapat didapatkan dari pengecer peralatan rekreasi (RV) dan pelayaran. Ukuran umum adalah 25 W dan 50 W, dan berfungsi sebagai beban yang menuntut yang menarik arus signifikan dari bank baterai.
Soket lampu konvensional 120 V bekerja sempurna untuk lampu “RV” tegangan rendah ini.
Referensi Silang
- Lessons In Electric Circuits, Volume 1, Chapter 5: “Series and Parallel Circuits”
- Lessons In Electric Circuits, Volume 1, Chapter 11: “Batteries and Power Systems”
Tujuan Pembelajaran
- Memonstrasi regulasi sumber tegangan di bawah beban
- Menunjukkan bagaimana koneksi paralel meningkatkan kapasitas arus
Diagram Skematik
Ilustrasi
Instruksi
Mulai dengan menghubungkan satu baterai 6 V ke lampu. Lampu, yang dirancang untuk 12 V, akan bersinar redup saat diberdayakan oleh satu baterai. Gunakan voltmeter untuk membaca tegangan lampu di seluruh terminalnya:
Bacaan akan jauh lebih rendah dari tegangan nominal baterai. Penurunan tegangan ini terjadi karena permintaan arus tinggi lampu menyebabkan resistansi internal baterai menurunkan tegangan.
Untuk mengatasi ini, hubungkan baterai secara paralel. Dengan menyatukan semua terminal positif (+) bersama dan semua terminal negatif (−) bersama, setiap baterai membagi beban, mengurangi tarik arus individual dan penurunan tegangan.
Tambahkan baterai secara paralel bertaham, catat tegangan lampu setelah setiap penambahan:
Anda akan mengamati kenaikan kecerahan lampu seiring berkurangnya penurunan tegangan.
Ukur arus satu baterai dengan memasukkan ammeter secara seri dengan rangkaian satu baterai, dan bandingkan dengan total arus yang ditarik lampu:
Perhatikan bahwa arus satu baterai jauh lebih rendah dari total arus, mengonfirmasi manfaat paralelisasi.
Untuk kecerahan maksimum, konfigurasi seri-paralel adalah ideal. Pertama, hubungkan dua baterai 6 V secara seri untuk mencapai 12 V yang diperlukan. Kemudian, hubungkan dua pasang seri tersebut secara paralel untuk meningkatkan pengiriman arus dan mengurangi penurunan tegangan lebih lanjut:
Lembar Kerja Terkait
Dengan mengikuti langkah-langkah ini, Anda akan melihat bagaimana konfigurasi baterai yang cermat meningkatkan kinerja untuk aplikasi arus tinggi.
