Rangkaian Pembagi Tegangan: Menguasai Analisis Resistor Seri & Potensiometer

Jelajahi bagaimana rangkaian seri sederhana membagi tegangan di seluruh resistor-nya, dan pelajari cara memprediksi penurunan ini menggunakan rumus pembagi tegangan.

Menganalisis Rangkaian Seri

Pertimbangkan contoh berikut:

Dengan resistor R₁ = 4 kΩ dan R₂ = 8 kΩ, hambatan total hanyalah jumlahnya:

Tentukan Hambatan Total Rangkaian

Menggunakan Hukum Ohm (I = E/R), arus melalui seluruh loop adalah

Gunakan Hukum Ohm untuk Menghitung Arus

Untuk tegangan sumber 10 V, arus loop adalah 2 mA. Penurunan tegangan di setiap resistor mengikuti V = IR:

Perhatikan bahwa penurunan di R₂ adalah dua kali dari R₁, mencerminkan rasio hambatannya.

Menyelesaikan Rasio Penurunan Tegangan

Mengubah tegangan pasokan tidak mengubah proporsi penurunan:

Bahkan saat tegangan baterai melonjak dari 45 V ke 180 V, fraksi tegangan total yang diterima setiap resistor tetap konstan.

Rumus Pembagi Tegangan

Wawasan kunci adalah bahwa

Relasi ringkas ini memungkinkan prediksi cepat penurunan resistor manapun tanpa menghitung arus secara eksplisit.

Contoh Penggunaan Rumus Pembagi Tegangan

Komponen Pembagi Tegangan

Pembagi tegangan sangat penting dalam rangkaian pengukuran, di mana fraksi yang presisi dari tegangan pasokan diperlukan.

Potensiometer sebagai Pembagi Variabel

Potensiometer adalah resistor tiga terminal dengan kontak geser (wiper). Menggerakkan wiper mengubah hambatan efektif di antara terminal luar, memungkinkan tegangan tap yang variabel.

Potensiometer Rotary vs. Linear

Potensiometer Linear

Unit linear dapat dioperasikan oleh tuas atau pengatur halus turn-screw, sering disebut “trimpots” untuk trim presisi.

Potensiometer Rotary

Mengatur Potensiometer dalam Rangkaian

Dengan tegangan tetap yang diterapkan di seluruh terminal luar, wiper mengambil proporsi dari tegangan tersebut. Fraksi hanya bergantung pada posisi wiper, bukan pada besarnya pasokan.

Penggunaan Praktis Potensiometer

Potensiometer sangat berharga untuk menghasilkan tegangan lebih rendah dari pasokan yang lebih tinggi. Misalnya, baterai 12 V dapat dipasangkan dengan potensiometer untuk menghasilkan 5 V untuk mikrokontroler.

Jenis Potensiometer Umum

Di bawah ini adalah unit kecil yang umum digunakan dalam proyek hobi dan pendidikan:

Dan varian khusus:

Ulasan

• Rangkaian seri membagi tegangan pasokan secara proporsional berdasarkan hambatan: E_n = E_total (R_n / R_total)
• Potensiometer adalah elemen variabel hambatan tiga terminal yang banyak digunakan sebagai pembagi tegangan dapat disesuaikan.

Lembar Kerja Terkait

• Lembar Kerja Rangkaian Pembagi Tegangan