Arus, daya, dan batas komponen

Arus membutuhkan lintasan tertutup

Arus adalah laju muatan yang melewati penampang: $I=\Delta Q/\Delta t$. Satu ampere adalah satu coulomb per detik. Arus konvensional menunjuk ke arah gerak muatan positif. Gerak elektron dalam logam berlawanan arah; persamaan rangkaian secara konsisten menggunakan arus konvensional.

Sumber yang hanya terhubung ke satu terminal resistor tidak menghasilkan arus DC berkelanjutan melalui resistor. Diperlukan lintasan kembali lengkap. Arus yang sama melewati setiap elemen lintasan seri ketika tidak ada percabangan. Tegangan diukur di antara terminal elemen; arus diukur melalui cabang. Amperemeter harus dipasang seri. Menempatkan meter dengan masukan arus langsung di antara terminal catu menciptakan cabang resistansi rendah yang tidak diinginkan.

Anggaran energi

Dengan arus masuk ke terminal tegangan positif, daya yang diserap adalah $P=VI$. Resistor mendisipasikan $I^2R=V^2/R$. Misalkan 5 V diterapkan ke 1 kΩ. Arusnya 5 mA dan daya 25 mW. Rating hipotetis 0.125 W melebihi disipasi yang dihitung ini, tetapi daya nyata yang diizinkan bergantung pada suhu dan kurva penurunan rating pabrikan. Label saja bukan desain termal.

Sekarang kurangi resistansi menjadi 100 Ω. Arus menjadi 50 mA dan daya 250 mW. Tegangan tetap sama sementara disipasi naik sepuluh kali. Pemilihan resistansi lebih rendah dapat mengatasi pembebanan tetapi mengorbankan arus, panas, dan umur baterai. Sumber yang memasok daya memiliki daya terserap negatif dengan konvensi tanda yang sama; ini membuat jumlah total daya menjadi pemeriksaan berguna.

Catatan praktis

Buat tabel yang berisi tegangan, resistansi, arus, disipasi terhitung, dan batas daya eksplisit. Catat angka mana yang merupakan asumsi. Untuk rel 3.3 V dan 330 Ω, arus ideal 10 mA dan daya resistor 33 mW. Arus terukur yang jauh di atas prediksi itu mengisyaratkan resistansi berbeda, lintasan paralel tambahan, atau pengaturan catu salah. Jangan sembunyikan ketidakcocokan dengan mengubah satuan hingga angkanya tampak masuk akal.