Manakah Lampu yang Terang Lebih: Seri vs Paralel? Pahami Fisika dan Mengapa Terjadi

Dua Lampu 80W & 100W Disambung dalam Seri & Paralel – Mana yang Akan Terang Lebih?

Pertanyaan paling membingungkan yang kami terima adalah jika dua lampu disambung dalam seri dan kemudian dalam paralel, mana yang akan terang lebih dan apa alasannya yang tepat? Ya, ada banyak informasi di web, tetapi kami akan membahasnya dengan sangat detail langkah demi langkah untuk menghitung nilai-nilai yang tepat dan menghilangkan kebingungan.

Pertama-tama, ingatlah bahwa lampu yang memiliki resistensi tinggi dan memutar lebih banyak daya dalam rangkaian (tidak peduli seri atau paralel) akan terang lebih. Dengan kata lain, kecerahan lampu bergantung pada tegangan, arus (V x I = Daya) serta resistensi.

Juga, ingatlah bahwa daya yang memutar dalam Watt bukan satuan kecerahan. Satuan kecerahan adalah lumen (dilambangkan dengan lm yang merupakan unit turunan SI dari fluks luminous) juga dikenal sebagai candela (unit dasar intensitas luminous). Tetapi kecerahan cahaya sebanding langsung dengan daya watt lampu. Itulah sebabnya semakin banyak watt yang digunakan lampu akan terang lebih.

Posting Terkait: Diagram Rangkaian Kabel Listrik Rumah & Tutorial Instalasi

Saat Lampu Disambung dalam Seri

Daya watt lampu berbeda dan disambung dalam rangkaian seri:

Misalkan kita memiliki dua lampu masing-masing 80W (Lampu 1) dan 100W (Lampu 2), tegangan rated kedua lampu adalah 220V dan disambung dalam seri dengan tegangan pasokan 220V AC. Dalam hal itu, lampu dengan resistensi tinggi dan memutar lebih banyak daya akan terang lebih dari yang lain. Artinya Lampu 80W (1) akan terang lebih dan lampu (2) 100W akan lebih redup dalam sambungan seri. Singkatnya, dalam seri, kedua lampu memiliki arus yang sama mengalir melalui mereka. Lampu dengan resistensi yang lebih tinggi akan memiliki penurunan tegangan yang lebih besar di seluruhnya dan oleh karena itu memiliki memutar daya dan kecerahan yang lebih tinggi. Bagaimana? Lihat perhitungan dan contoh di bawah ini.

• Posting Terkait: Mengapa Pin Earth Lebih Tebal dan Lebih Panjang dalam Stop Kontak 3-Pin?

Daya

P = V x I atau P = I² R atau P = V²/R

Sekarang, resistensi Lampu 1 (80W);

Kami tahu bahwa arus sama dan tegangan bersifat aditif dalam rangkaian seri tetapi tegangan rated lampu adalah 220V. Artinya

Tegangan dalam rangkaian seri: V_T = V₁ + V₂ + V₃ …+ V_n

Arus dalam rangkaian seri: I_T = I₁ = I₂ = I₃ …I_n

Oleh karena itu_,

R = V² / P₈₀

R_80W = 220² / 80W

R_80W = 605Ω

Dan, resistensi Lampu 2 (100W);

R = V² / P₁₀₀

R_100W = 220² / 100W

R_100W = 484Ω

Sekarang, Arus;

I = V/R

= V / (R_80W + R_100W)

= 220V / (605Ω + 484Ω)

I = 0.202A

Sekarang,

Daya yang memutar oleh Lampu 1 (80W)

P = I²R

P_80W = (0.202A)² x 605Ω

P_80W = 24.68 W

Daya yang memutar oleh Lampu 2 (100W)

P = I²R₁₀₀

P_100W = (0.202A)² x 484Ω

P_100W = 19.74 W

• Posting Terkait: Mengapa Penyaluran Daya Listrik adalah Kelipatan 11 yaitu 11kV, 22kV, 66kV dll?

Jadi, terbukti daya yang memutar P_80W > P_100W artinya Lampu 1 (80W) lebih besar dalam memutar daya dari Lampu 2 (100W). Oleh karena itu, lampu 80W terang lebih dari lampu 100W saat disambung dalam seri.

Anda juga dapat menemukan penurunan tegangan di setiap lampu dan kemudian menemukan memutar daya dengan P = V x I sebagai berikut untuk memverifikasi kasus ini.

V = I x R atau I = V/R atau R = V/I … (Hukum Dasar Ohm)

Untuk Lampu 1 (80W)

V₈₀ = I x R₈₀ = 0.202 x 605Ω = 122.3V

V₈₀ = 122.3V

Untuk Lampu 2 (100W)

V₁₀₀ = I x R₁₀₀ = 0.202 x 484Ω = 97.7V

V₁₀₀ = 97.7V

• Posting Terkait: Apa itu Bola Tanda Udara Berwarna pada Garis Tegangan Tinggi?

Sekarang,

Daya yang memutar oleh Lampu 1 (80W)

P = V²₈₀/R₈₀

P_80W = 122.3²V / 605Ω

P_80W = 24.7 W

Daya yang memutar oleh Lampu 2 (100W)

P = V²₁₀₀/R₁₀₀

P_100W = 97.72²V / 484Ω

P_100W = 19.74 W

Tegangan Total dalam rangkaian seri

V_T = V₈₀ + V₁₀₀ = 122.3 + 97.7 = 220V

Terbukti lagi bahwa lampu 80W lebih besar dalam memutar daya dari lampu 100W saat disambung dalam seri. Oleh karena, lampu 80W akan terang lebih dari lampu 100W saat disambung dalam seri.

• Posting Terkait: Panduan Lengkap tentang Instalasi Panel Surya. Prosedur Langkah demi Langkah dengan Perhitungan & Diagram

Saat Lampu Disambung dalam Paralel

Daya watt lampu berbeda dan disambung dalam rangkaian paralel:

Sekarang kita memiliki dua lampu yang sama masing-masing 80W (Lampu 1) dan 100W (Lampu 2) disambung dalam paralel di seluruh tegangan pasokan 220V AC. Dalam hal itu, hal yang sama akan terjadi yaitu lampu dengan arus lebih dan memutar daya lebih tinggi akan terang lebih dari yang lain. Kali ini, Lampu 100W (2) akan terang lebih dan lampu 1 80W akan lebih redup. Singkatnya, dalam paralel, kedua lampu memiliki tegangan yang sama di seluruhnya. Lampu dengan resistensi yang lebih rendah akan mengalirkan lebih banyak arus dan oleh karena itu memiliki memutar daya dan kecerahan yang lebih tinggi. Bingung? karena kasusnya telah terbalik. Lihat perhitungan dan contoh di bawah ini untuk menghilangkan kebingungan.

Daya

P = V x I atau P = I² R atau P = V²/R

Sekarang, resistensi Lampu 1 (80W);

• Posting Terkait: Apa itu Silinder Kecil pada Kabel Daya & Kabel?

Kami tahu bahwa tegangan sama dalam rangkaian paralel dan tegangan rated lampu adalah 220V. Artinya

Tegangan dalam Rangkaian Paralel: V_T = V₁ = V₂ = V3 …V_n

Arus dalam rangkaian paralel: I_T = I₁ + I₂ + I₃ …I_n

Oleh karena itu_,

R = V² / P

R_80W = 220² / 80W

R_80W = 605Ω

Dan, resistensi Lampu 2 (100W);

R = V² / P

R_100W = 220² / 100W

R_100W = 484Ω

Sekarang,

Daya yang memutar oleh Lampu 1 (80W) karena tegangan sama dalam rangkaian paralel.

P = V²/R₁

P_80W = (220V)² / 605Ω

P_80W = 80 W

Daya yang memutar oleh Lampu 2 (100W)

P = V²/R₂

P_100W = (220V)² / 484Ω

P_100W = 100 W

Oleh karena, terbukti P_100W > P_80W artinya Lampu 2 (100W) lebih besar dalam memutar daya dari Lampu 1 (80W). Oleh karena itu, lampu 100W terang lebih dari lampu 80W saat disambung dalam paralel.

Untuk memverifikasi kasus di atas, Anda juga dapat menemukan arus untuk setiap lampu dan kemudian menemukan memutar daya dengan P = V x I sebagai berikut. Kami menggunakan tegangan rated lampu yaitu 220V.

I = P / V

Untuk Lampu 1 (80W)

I₈₀ = P₈₀ / 220 = 80W / 220 = 0.364A

I₈₀ = 0.364A

Untuk Lampu 2 (100W)

I₁₀₀ = P₁₀₀ / 220 = 100W / 220 = 0.455A

I₁₀₀ = 0.455A

Sekarang,

Daya yang memutar oleh Lampu 1 (80W) karena tegangan sama dalam rangkaian paralel.

P = I²R₁

P_80W = 0.364²A x 605Ω

P_80W = 80 W

Daya yang memutar oleh Lampu 2 (100W)

P = I²R₂

P_100W = 0.455²A x 484Ω

P_100W = 100 W

Arus Total dalam rangkaian paralel

I_T = I₁ + I₂ = 0.364 + 0.455 = 0.818A

Terbukti lagi bahwa lampu 100W lebih besar dalam memutar daya dari lampu 80W saat disambung dalam paralel. Oleh karena, lampu 100W akan terang lebih dari lampu 80W saat disambung dalam paralel.

• Posting Terkait: Apa Keberatan terhadap Pemasangan Lampu & Lonceng dalam Seri?

Tanpa Perhitungan & Contoh

Perhitungan dan contoh adalah untuk pemula. Untuk membuatnya sederhana, ingat fakta bahwa selalu, Lampu dengan “daya tinggi” akan memiliki “resistensi lebih rendah”. Filamen lampu dengan rating tinggi lebih tebal dari daya watt yang lebih rendah. Dalam kasus kami, filamen lampu 80W lebih tipis dari lampu 100W.

Dengan kata lain, lampu 100 Watt memiliki resistensi lebih rendah dan lampu 80 Watt memiliki resistensi tinggi.

Saat lampu disambung dalam Seri

Kami tahu bahwa arus dalam rangkaian seri sama di setiap titik berarti kedua lampu menerima arus yang sama dan tegangan berbeda. Jelasnya, penurunan tegangan di seluruh lampu dengan resistensi lebih tinggi (80W) akan lebih besar. Jadi lampu 80W akan terang lebih dibandingkan lampu 100W disambung dalam seri karena arus yang sama mengalir melalui kedua lampu di mana lampu 80W memiliki resistensi lebih karena daya watt lebih rendah karena filamen lebih tipis berarti ia memutar lebih banyak daya (P=V²/R di mana daya sebanding langsung dengan tegangan dan sebanding terbalik dengan resistensi) dan memproduksi panas & cahaya lebih dari lampu 100 W.

Saat Lampu disambung dalam Paralel

Kami juga tahu bahwa tegangan dalam rangkaian paralel sama di setiap bagian yang berarti kedua lampu memiliki penurunan tegangan yang sama. Sekarang lebih banyak arus akan mengalir di lampu yang memiliki resistensi lebih rendah yaitu lampu 100W kali ini yang berarti lampu 100W memutar lebih banyak daya dari lampu 80W (P=I²R) di mana arus dan resistensi sebanding langsung dengan daya. Oleh karena, lampu 100W akan terang lebih dalam rangkaian paralel.

Cara Mengetahui apakah Lampu Disambung dalam Seri atau Paralel?

Sebagian besar kabel listrik & pemasangan rumah tangga dirangkaikan dalam paralel atau seri-paralel alih-alih seri karena kabel paralel memiliki beberapa keuntungan dibandingkan kabel seri. Jadi kita mungkin memperhatikan bahwa lampu dengan rating lebih tinggi terang lebih dibandingkan lampu dengan daya watt lebih rendah. Dalam hal itu, lampu 100W terang lebih dibandingkan lampu 60W atau 80W.

Sekarang, Anda harus tahu bahwa lampu dengan rating daya lebih tinggi akan terang lebih saat disambung dalam paralel dan lampu dengan rating daya lebih rendah akan terang lebih dalam kasus kabel seri dan sebaliknya.

Poin Kunci:

• Dalam rangkaian seri, lampu 80W terang lebih karena memutar daya lebih tinggi alih-alih lampu 100W.
• Dalam rangkaian paralel, lampu 100W terang lebih karena memutar daya lebih tinggi alih-alih lampu 80W.
• Lampu yang memutar lebih banyak daya akan terang lebih.
• Dalam seri, kedua lampu memiliki arus yang sama mengalir melalui mereka. Lampu dengan resistensi yang lebih tinggi akan memiliki penurunan tegangan yang lebih besar di seluruhnya dan oleh karena itu memiliki memutar daya dan kecerahan yang lebih tinggi.
• Dalam paralel, kedua lampu memiliki tegangan yang sama di seluruhnya. Lampu dengan resistensi yang lebih rendah akan mengalirkan lebih banyak arus dan oleh karena itu memiliki memutar daya dan kecerahan yang lebih tinggi.
• Sebagian besar lampu kabel listrik rumah tangga dirangkaikan dalam paralel.

Catatan & Hal yang Perlu Diketahui:

• Perubahan suhu dalam lampu kehidupan nyata, sehingga Hukum Ohm tidak berlaku karena berlaku ketika resistensi konstan di mana resistensi bergantung pada suhu.
• Koefisien suhu lampu harus dipertimbangkan. Kami mengabaikan koefisien suhu untuk menggunakan Hukum Ohm untuk penyederhanaan.
• Dalam kasus lampu pijar dan filamen tungsten lampu, pijar adalah perangkat non-linear (resistensi) yang memiliki koefisien suhu positif.