Rangkaian listrik rumah – sekring, sakelar, stopkontak dan beban lebih

TeknologiTeknik listrik dan keselamatanUsia 13–14

Gunakan di kelas saya

Diagram rangkaian listrik rumah 220 V: sumber → alat pengaman (sekring atau pemutus arus) → cabang-cabang paralel berupa pasangan sakelar–lampu dan sebuah stopkontak. Siswa mengklik sakelar untuk menyalakan lampu, mencolokkan perangkat ke stopkontak, dan mengamati daya total serta arus I = P/U; bila arus melebihi nilai pengenal, sekring memanas dan putus (atau pemutus arus trip) sehingga seluruh rangkaian padam. Ganti sekring atau nyalakan kembali pemutus untuk melanjutkan.

Pelajaran: Gambaran umum rangkaian listrik: sumber listrik, penghantar, alat hubung, alat pengaman dan beban; keselamatan listrik saat beban lebih

Yang ditunjukkan

Rangkaian listrik rumah memasang bebannya secara paralel, sehingga setiap lampu dan perangkat mendapat tegangan penuh dan dapat dinyalakan sendiri-sendiri, sedangkan arus cabang dijumlahkan pada kabel suplai. Arus total dihitung dengan I = P/U. Alat pengaman membatasi arus ini: sekring berisi kawat tipis yang meleleh ketika arus melebihi nilai pengenalnya, sedangkan pemutus arus memutus rangkaian lalu dapat dinyalakan kembali. Nilai pengenal harus sesuai dengan beban total dan kabel; karena itu sekring yang putus tidak boleh diganti dengan sekring berarus pengenal lebih besar, sebab kabel akan panas lebih dulu.

Cara menggunakan

Atur Jumlah lampu dan Daya tiap lampu, lalu klik sakelar untuk menyalakan lampu satu per satu dan amati daya serta arus total naik. Pilih Perangkat di stopkontak, dari kipas angin sampai ketel atau kompor listrik, hingga arus melebihi nilai pengenal. Bandingkan kedua pilihan Alat pengaman, kurangi beban, ganti sekring atau nyalakan pemutus kembali, lalu ubah arus pengenal dan coba lagi.

Parameter yang dapat diubah

  • Jumlah lampu 1–5 lampu
  • Daya tiap lampu 15–200 W
  • Perangkat di stopkontak Tidak ada yang dicolokkan, Kipas angin 60 W, TV 100 W, Setrika 1.000 W, Ketel listrik 1.800 W, Kompor listrik 2.000 W
  • Arus pengenal sekring / pemutus 2–20 A
  • Alat pengaman Sekring, Pemutus arus (CB)

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Bagaimana arus total berubah setiap kali satu lampu lagi dinyalakan, dan mengapa?
  2. Kombinasi lampu dan perangkat mana yang membebani lebih sekring 5 A, dan mana yang masih aman?
  3. Mengapa berbahaya mengganti sekring yang putus dengan sekring berarus pengenal jauh lebih besar?