Di bidang ketenagalistrikan, tenaga listrik, arus, tegangan danperlawananMereka adalah empat besaran fisika paling dasar dan kritis. Ada hubungan matematis yang erat di antara keduanya, dan rumus perhitungan yang sesuai dapat membantu para insinyur dan siswa menganalisis kinerja rangkaian secara akurat dan merancang sistem kelistrikan yang masuk akal. Artikel ini akan memperkenalkan secara sistematis rumus perhitungan daya, arus, tegangan dan hambatan untuk membantu pembaca memahami dan menerapkan rumus dasar tersebut secara fleksibel.
1. Konsep dasar dan rumus perhitungan dayaDaya mengacu pada jumlah energi listrik yang diubah atau dikonsumsi per satuan waktu, dan satuannya adalah watt (W). Pada rangkaian, rumus perhitungan daya adalah:
Daya P = Tegangan U × Arus I
Segera P = U × I
Rumus ini cocok untuk perhitungan nilai efektif rangkaian DC dan rangkaian AC. Dengan mengukur tegangan dan arus, daya yang dikonsumsi beban dapat dihitung.
2. Hukum Ohm dan perhitungan hambatannyaHukum Ohm adalah dasar analisis rangkaian dan dinyatakan sebagai hubungan antara tegangan, arus dan hambatan:
Tegangan U = Arus I × Resistor R
Segera U = I × R
Rumus perhitungan hambatan dapat diperoleh dengan deformasi:
Resistor R = U/I
Artinya ketika Anda mengetahui tegangan dan arus dalam suatu rangkaian, Anda dapat mengetahui besar kecilnya resistor.
3. Rumus perhitungan saat iniArus listrik mengacu pada aliran muatan listrik dan diukur dalam ampere (A). Dengan menggunakan hukum Ohm, arus dapat dihitung:
Arus I = tegangan U / hambatan R
Ketika tegangan dan hambatan rangkaian diketahui, besarnya arus dapat dengan mudah dicari dengan menggunakan rumus ini.
4. Rumus perhitungan teganganTegangan adalah besarnya beda potensial suatu rangkaian, diukur dalam volt (V). Menurut hukum Ohm, rumus perhitungan tegangan adalah:
Tegangan U = Arus I × Resistor R
Dengan mengukur arus dan hambatan maka nilai tegangan dapat dihitung.
5. Hubungan antara kekuasaan dan perlawananDengan menggabungkan rumus daya dan hukum Ohm, dapat diturunkan hubungan antara daya dan hambatan:
P = Saya² × R
atau
P = U² / R
Kedua rumus ini sangat penting dalam desain dan analisis rangkaian aktual dan dapat membantu menentukan toleransi daya komponen.
6. Perhitungan daya pada rangkaian ACPada rangkaian AC perhitungan daya perlu memperhatikan faktor daya cosφ, rumusnya adalah:
P = U × I × cosφ
Diantaranya, cosφ mewakili perbedaan fasa antara tegangan dan arus, yang mempengaruhi daya sebenarnya.
7. Konversi satuan umumSelama perhitungan, penting untuk memperhatikan konsistensi unit. Tegangan biasanya diukur dalam volt (V), arus dalam ampere (A), hambatan dalam ohm (Ω), dan daya dalam watt (W). Pastikan Anda memasukkan data dalam satuan yang benar untuk menghindari kesalahan perhitungan.
Ada hubungan matematis yang erat antara empat besaran listrik dasar yaitu daya, arus, tegangan, dan hambatan. Menguasai rumus perhitungan ini tidak hanya membantu untuk memahami prinsip kerja rangkaian, tetapi juga secara efektif membantu dalam desain rangkaian dan diagnosis kesalahan. Melalui penjelasan detail pada artikel ini, pembaca dapat dengan mudah menguasai berbagai perhitungan kelistrikan dan meletakkan dasar yang kokoh untuk mempelajari teknik elektro secara mendalam. Baik Anda seorang pelajar atau teknisi teknik, kemahiran dalam menggunakan rumus ini merupakan keterampilan yang penting.