Apa perbedaan antara menghubungkan dua sumber secara seri dan paralel untuk rangkaian DC dan AC

Dalam teknik elektro, cara sumber daya terhubung sangat penting untuk perilaku rangkaian. Sumber daya dapat dihubungkan secara seri atau paralel, dan setiap metode cocok untuk aplikasi yang berbeda. Berikut adalah perbedaan antara koneksi seri dan paralel untuk rangkaian arus searah (DC) dan arus bolak-balik (AC).

Sumber Arus Searah (DC)

Koneksi Seri (Series Connection)

• Penjumlahan Tegangan (Voltage Summation): Ketika dua atau lebih sumber DC dihubungkan secara seri, terminal positif satu sumber dihubungkan ke terminal negatif sumber berikutnya. Dengan demikian, tegangan output total adalah jumlah dari tegangan setiap sumber individu. Misalnya, jika dua baterai 12-volt dihubungkan secara seri, tegangan output total akan menjadi 24 volt.

• Arus Sama (Equal Current): Secara ideal, arus melalui seluruh rangkaian adalah sama, terlepas dari jumlah sumber yang dihubungkan secara seri. Namun, penting untuk dicatat bahwa semua sumber yang dihubungkan secara seri harus memiliki kapasitas arus yang sama untuk menghindari overload atau kerusakan.

Koneksi Paralel (Parallel Connection)

• Tegangan Sama (Equal Voltage): Ketika dua atau lebih sumber DC dihubungkan secara paralel, semua terminal positif dihubungkan bersama-sama, dan semua terminal negatif dihubungkan bersama-sama. Dengan demikian, tegangan output total sama dengan tegangan satu sumber. Misalnya, jika dua baterai 12-volt dihubungkan secara paralel, tegangan output total tetap 12 volt.

• Penambahan Arus (Current Addition): Dalam koneksi paralel, kapasitas arus total adalah jumlah dari kapasitas arus setiap sumber individu. Misalnya, jika dua baterai 12-volt, 5-amp-jam yang identik dihubungkan secara paralel, kapasitas arus total akan menjadi 10 amp-jam. Koneksi paralel dapat digunakan untuk meningkatkan output arus sistem atau memberikan redundansi.

Sumber Arus Bolak-Balik (AC)

Koneksi Seri (Series Connection)

• Penambahan Tegangan (Voltage Addition): Sama seperti sumber DC, sumber AC menambahkan tegangan mereka ketika dihubungkan secara seri. Namun, tegangan AC diukur berdasarkan nilai puncak atau RMS, sehingga perbedaan fase harus diperhatikan. Jika dua sumber AC dalam fase, tegangan mereka hanya ditambahkan. Jika mereka tidak dalam fase (oleh 180 derajat), tegangan mungkin saling menghilangkan.

• Hubungan Arus (Current Relationship): Dalam rangkaian seri, arus adalah sama melalui setiap komponen. Namun, penting untuk dicatat bahwa impedansi (termasuk resistansi, induktansi, dan kapasitansi) dari sumber AC mempengaruhi arus.

Koneksi Paralel (Parallel Connection)

• Tegangan Sama (Equal Voltage): Ketika sumber AC dihubungkan secara paralel, tegangan output mereka sama. Koneksi paralel digunakan utamanya untuk generator sinkron atau sumber daya lainnya untuk meningkatkan daya total yang tersedia atau memberikan redundansi.

• Penambahan Arus (Current Addition): Dalam koneksi paralel, arus total adalah jumlah vektor dari arus setiap sumber individu. Ini memerlukan pertimbangan perbedaan fase antara sumber, karena perbedaan fase mempengaruhi arus total. Jika sumber AC disinkronisasi dan dalam fase, arus mereka dapat ditambahkan.

Ringkasan

Untuk Sumber DC

• Koneksi Seri: Meningkatkan tegangan total.

• Koneksi Paralel: Meningkatkan kapasitas arus total.

Untuk Sumber AC

• Koneksi Seri: Meningkatkan tegangan total (tergantung pada hubungan fase).

• Koneksi Paralel: Meningkatkan daya total yang tersedia (memerlukan sinkronisasi dan pertimbangan perbedaan fase).

Dalam aplikasi praktis, baik itu berurusan dengan sumber DC atau AC, sangat penting untuk memahami dampak metode koneksi pada rangkaian dan memastikan desain rangkaian sesuai dengan standar keselamatan dan memenuhi persyaratan kinerja yang diinginkan.