Memahami Konduktivitas: Invers dari Hambatan

Saat siswa pertama kali menemui persamaan hambatan paralel, pertanyaan alami adalah, "Dari mana itu datang?" Ini adalah perhitungan aritmetika yang mengejutkan, dan asal-usulnya layak mendapat penjelasan yang jelas.

Apa Perbedaan Antara Hambatan dan Konduktivitas?

Hambatan mengukur gesekan yang ditawarkan komponen terhadap aliran arus. Dilambangkan dengan R dan diukur dalam ohm, itu memberi tahu Anda seberapa sulitnya elektron untuk Bergerak melalui perangkat. Konduktivitas, di sisi lain, memberi tahu Anda seberapa mudah alirannya. Secara matematis, konduktivitas hanyalah reciprok dari hambatan:

Semakin besar hambatan, semakin kecil konduktivitas—dan sebaliknya. Hubungan invers ini berarti bahwa hambatan dan konduktivitas menggambarkan properti listrik yang sama dari sudut pandang yang berlawanan.

Misalnya, jika komponen A memiliki setengah hambatan dari komponen B, ia dua kali lebih konduktif. Jika hambatan A adalah satu pertiga dari B, A tiga kali lebih konduktif.

Satuan Konduktivitas

Untuk mewakili konduktivitas, simbol G dan satuan mho (ohm dibalik) awalnya digunakan. Mho kemudian diganti nama Siemens (S), menghormati Werner von Siemens. Seperti Celsius dan Hertz, nama baru menghormati seorang ilmuwan sementara nilai satuan tetap tidak berubah. Perhatikan bahwa satuan selalu ditulis dengan “s” di akhir (Siemens), mencerminkan ejaan yang benar dari nama keluarga.

Dalam rangkaian paralel, beberapa jalur arus mengurangi hambatan keseluruhan, karena arus dapat mengalir lebih bebas melalui beberapa cabang. Sebaliknya, menambahkan cabang meningkatkan konduktivitas total.

Hambatan Total Paralel

Ketika resistor terhubung secara paralel, hambatan gabungan selalu lebih kecil dari hambatan cabang manapun:

Konduktivitas Total Paralel

Konduktivitas paralel hanya ditambahkan bersama:

Secara matematis, konduktivitas total sama dengan jumlah konduktivitas individu:

Mengganti setiap konduktivitas dengan reciprok hambatannya memberikan rumus hambatan paralel yang familiar:

Akhirnya, membalik kedua sisi memberikan ekspresi klasik untuk hambatan total dalam paralel:

Karena konduktivitas jarang diukur secara langsung, derivasi ini adalah wawasan kunci saat menganalisis rangkaian paralel.

TINJAUAN:

• Konduktivitas adalah kebalikan dari hambatan: ukuran seberapa mudah arus mengalir.
• Dilambangkan dengan G dan diukur dalam mho atau Siemens.
• Secara matematis, G = 1/R.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Hukum Ohm
• Lembar Kerja Hambatan Spesifik Konduktor