Rangkaian Terbuka vs Rangkaian Pendek : Perbedaan dan Contoh

Pemahaman tentang rangkaian terbuka dan rangkaian pendek akan membantu kita menganalisis kedua kondisi ekstrem di rangkaian kita beserta risiko dan kondisi berbahayanya.

Apa itu Rangkaian Terbuka?

Apa artinya jika kita memiliki rangkaian terbuka?

Sesuai dengan namanya, rangkaian terbuka adalah rangkaian listrik yang memiliki jalur “terbuka”, “lubang”, “tidak tertutup”, atau dengan kata lain, rangkaian “terputus”. Rangkaian terbuka adalah rangkaian yang memiliki terminal atau titik yang terputus.

Sesuai dengan apa yang telah kita pelajari tentang arus listrik, poin utama agar arus listrik mengalir dalam rangkaian adalah ia harus menyediakan jalur dari polaritas positif ke polaritas negatif. Jalur tersebut tidak boleh memiliki lubang di sepanjang jalurnya.

Rangkaian yang terputus sama dengan rangkaian yang putus karena jalur listriknya putus.

Namun perlu diingat bahwa tidak semua rangkaian terbuka merupakan suatu kecelakaan. Terkadang kita sengaja membuat rangkaian memiliki jalur terbuka. Contoh paling umum dari tujuan ini adalah saklar untuk mematikan lampu.

Karena saklar terbuka, rangkaian kita tidak memiliki jalur tertutup, sehingga tidak ada arus listrik yang mengalir ke lampu.

Untuk pelajaran kita di sini, kita akan menggunakan rangkaian DC agar lebih mudah dijelaskan.

Untuk pemahaman lebih baik, perhatikan rangkaian di bawah ini.

Di sini kita memiliki rangkaian dengan terminal dua titik, a dan b.

Rangkaian terbuka adalah sepasang terminal yang terputus secara eksternal satu sama lain. Karena tidak terhubung, tidak ada arus listrik yang mengalir melaluinya.

Dibandingkan dengan rangkaian “normal” di sebelah kanan.

Rangkaian di atas menunjukkan resistansi rangkaian terbuka. Tegangan rangkaian terbuka adalah tegangan yang diukur melintasi sepasang terminal saat tidak ada arus listrik yang mengalir melaluinya. Di jalur ini, tidak ada arus listrik yang ditarik dari sumbernya.

Kita dapat menggunakan Hukum Ohm untuk mempermudah hal ini.

Karena tidak ada arus listrik, maka kita menempatkan I = 0 A, sehingga

Hal yang sama juga berlaku jika kita melakukan kebalikannya

Dimana R adalah ∞ maka

Kesimpulan apa yang dapat kita peroleh dari perhitungan sederhana ini?

Kita dapat menyimpulkan bahwa rangkaian terbuka tidak akan menyebabkan cedera atau masalah serius karena tidak ada arus listrik yang dapat membahayakan sekelilingnya. Satu-satunya hal yang harus kita waspadai adalah jangan sampai secara tidak sengaja menghubungkan terminal-terminal terbuka ini dengan apa pun, terutama bagian tubuh kita.

Sekalipun tidak ada arus listrik yang mengalir melalui terminal-terminal terbuka, tegangan listrik tetap ada, hingga tegangan maksimum yang disuplai oleh sumber.

Namun, terminal terbuka tidak selalu berarti rangkaian listrik kita akan mati. Hal itu bergantung pada konfigurasi rangkaian kita untuk membuatnya berfungsi, sekalipun kita sengaja atau tidak, membuat lubang pada lintasan rangkaian kita.

Pada rangkaian seri, terminal terbuka akan membuat arus listrik tidak dapat mengalir melalui rangkaian tersebut. Sebagai contoh, bayangkan rangkaian senter yang mudah dibuat dengan baterai, sakelar, dan lampu, yang semuanya dihubungkan secara seri.

Begitu saklar terbuka, arus listrik terputus, lampu tidak menyala.

Bagaimana dengan rangkaian paralel terbuka?

Jika rangkaian paralel memiliki terminal terbuka pada salah satu cabangnya, arus listrik akan mengalir ke cabang rangkaian tertutup lainnya. Tentu saja, konsekuensinya adalah cabang rangkaian tertutup akan memiliki arus yang lebih besar yang mengalir melaluinya.

Apa itu Hubungan Pendek?

Seperti apakah bentuk rangkaian tertutup?

Kebalikan dari rangkaian terbuka adalah rangkaian tertutup. Rangkaian tertutup adalah rangkaian yang tidak memiliki titik terputus, terminal terputus, atau jalur terputus.

Baik short circuit maupun closed circuit memiliki prinsip yang sama. Jadi, apa perbedaan antara short circuit dan closed circuit?

Short circuit adalah sirkuit tertutup yang tidak memiliki beban di sirkuit tersebut.

Ketika kita berbicara tentang tanpa beban, artinya sirkuit kita hanya memiliki sumber dengan konduktor jalur tertutup, yang menghubungkan polaritas positif sumber ke polaritas negatifnya secara langsung.

Gunakan sirkuit terbuka di bawah ini untuk memudahkan membayangkan sirkuit tertutup.

Hubungan arus pendek adalah sepasang terminal yang terhubung secara eksternal satu sama lain. Karena keduanya terhubung langsung hanya dengan kabel konduktor, maka tidak ada tegangan sama sekali di antara keduanya.

Mengapa resistansinya nol? Arus hubung singkat adalah arus yang mengalir melalui sepasang terminal dengan perbedaan tegangan nol.

Dalam kondisi ideal, hubung singkat memiliki resistansi nol karena tidak ada beban yang terpasang di sirkuit.

Namun, dalam sirkuit nyata, resistansinya masih sangat rendah dari kawat konduktor.

Untuk saat ini, mari kita gunakan kondisi ideal. Asumsikan bahwa R = 0, maka

Apa saja yang dapat menyebabkan korsleting?

Korsleting menyebabkan arus yang mengalir pada rangkaian menjadi tinggi dan dapat merusaknya. Tidak hanya itu, jika terdapat sumber tegangan yang tinggi maka akan menghasilkan daya listrik yang besar atau panas atau bahkan kebakaran. Peralatan listrik kita dapat rusak dan kabel konduktor apa pun dapat meleleh.

Perlu diingat bahwa dalam praktiknya, kawat konduktor memiliki resistansi yang tidak nol. Resistansinya dapat sangat rendah tetapi tidak sepenuhnya nol.

Bagaimana jika terjadi korsleting pada rangkaian seri?

Rangkaian seri pendek tidak berbeda dengan sakelar tertutup. Ia akan bertindak sebagai kawat konduktor untuk mengalirkan arus listrik.

Bagaimana jika terjadi hubungan pendek pada rangkaian paralel?

Berlawanan dengan rangkaian seri pendek, rangkaian paralel pendek berarti kita meletakkan kawat konduktor pada sambungan paralel di rangkaian.

Ingat bahwa arus cenderung memilih jalur dengan resistansi paling kecil sebagai jalur alirannya. Semakin rendah resistansi di cabang, semakin banyak arus yang mengalir melalui cabang tersebut.

Jika kita menggunakan hubungan pendek ideal maka resistansi pada cabang tersebut akan menjadi nol dan arus akan menjadi tak terhingga.

Resistansi ekivalen rangkaian di atas adalah

Perbedaan Antara Hubungan Pendek dan Hubungan Terbuka

Rangkaian terbuka adalah gangguan pada aliran arus listrik karena arus listrik tersebut tidak dapat mengalir melalui rangkaian, sedangkan rangkaian terbuka adalah arus listrik yang sangat besar yang mengalir melalui jalur rangkaian dengan resistansi mendekati nol.

Baik rangkaian terbuka maupun rangkaian pendek dapat dianggap sebagai kegagalan rangkaian. Namun, keduanya memiliki karakteristik yang berbeda.

Pada rangkaian terbuka, arus yang mengalir dalam rangkaian adalah nol. Sebaliknya, pada rangkaian tertutup, arus yang mengalir dalam rangkaian sangat tinggi (tak terbatas).

Resistansi pada rangkaian terbuka sangat tinggi (tak terbatas), sedangkan rangkaian pendek memiliki resistansi yang sangat rendah (nol).

Penurunan tegangan pada terminal rangkaian terbuka sama dengan sumber tegangan. Pada terminal rangkaian pendek, penurunan tegangan adalah nol karena resistansinya nol.

Ringkasan antara rangkaian terbuka dan rangkaian pendek dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Meskipun kedua hal ini dianggap berbahaya, kita dapat memanfaatkan kondisi ekstrem ini untuk membuat sesuatu.

Voltmeter ideal adalah rangkaian terbuka yang memiliki resistansi sangat besar (tidak tak terhingga).

Amperemeter ideal adalah rangkaian tertutup yang memiliki resistansi sangat rendah (bukan nol).

Ringkasan Rangkaian Terbuka vs Rangkaian Pendek

Rangkaian terbuka berarti putusnya jalur listrik kita, tidak ada arus listrik yang mengalir melaluinya.

Rangkaian terbuka memiliki resistansi tak terbatas dan tidak ada arus listrik.

Rangkaian pendek berarti jalur resistansi sangat rendah yang dapat menghasilkan arus tinggi yang tidak normal untuk mengalir di sirkuit kita. Jalur resistansi terendah adalah jalan pintas yang digunakan oleh arus listrik untuk mengalir.

Rangkaian pendek memiliki resistansi mendekati nol dan aliran arus listrik yang tinggi.

Perbedaan utama:

• Aliran arus listrik: tidak ada arus listrik yang mengalir pada rangkaian terbuka, sedangkan arus listrik yang besar akan mengalir pada rangkaian pendek.
• Resistansi: rangkaian terbuka memiliki resistansi tak terhingga, sedangkan rangkaian pendek memiliki resistansi mendekati nol.
• Penyebab: rangkaian terbuka dapat disebabkan oleh komponen, sambungan, kabel, atau saklar yang putus. Rangkaian pendek dapat disebabkan oleh isolasi yang putus.
• Contoh: rangkaian terbuka adalah rangkaian senter yang dimatikan dengan membuka saklar. Rangkaian pendek adalah kabel listrik yang terkelupas saat kabel yang terbuka bersentuhan.

Pertanyaan yang Sering Diajukan