Rangkaian Listrik
Rangkaian listrik dapat diartikan sebagai sebuah jalur atau lintasan yang dialiri elektron dari sumber voltase atau muatan listrik. Sebuah elektron dapat mengalir dari material penghantar arus listrik yang disebut dengan konduktor. Sehingga kabel yang digunakan pada rangkaian listrik untuk mentransfer arus listrik terbuat dari bahan tembaga.
Tempat sebuah elektron masuk ke dalam rangkaian listrik disebut dengan sumber listrik. Sementara setiap benda yang menggunakan listrik untuk pengoperasiannya dinamakan sebagai beban listrik.
Rangkaian dapat dialiri arus listrik jika :
- Adanya sumber tegangan untuk membuat arus listrik
- Adanya beban listrik yang di supply sumber tegangan
- Merupakan rangkaian tertutup
Contoh Gambar
Gambar di atas merupakan contoh sebuah rangkaian listrik sederhana. Pada gambar di atas, lampu merupakan beban listrik sementara baterai merupakan sumber listrik. Listrik mengalir melalui kabel dan Saklar berguna menyambung maupun memutuskan aliran listrik.
Rangkaian Tertutup: Rangkaian dengan bola lampu yang menyala dan saklar dalam keadaan tertutup.
Rangkaian Terbuka: Rangkaian dengan saklar terbuka dan bola lampu tidak akan menyala
Umumnya Rangkaian listrik sendiri dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel. Namun, ada juga kombinasi dari kedua jenis rangkaian listrik tersebut yang biasa dinamakan rangkaian campuran.
Perbedaan mendasar dari rangkaian listrik yaitu pada cara merangkainya. Pada rangkaian seri dirangkai secara sejajar, rangkaian listrik paralel dirangkai secara bercabang sedangkan pada rangkaian campuran merupakan kombinasi keduanya.
Rangkaian Listrik Seri
Rangkaian listrik seri merupakan rangkaian yang terbilang sangat sederhana, karena komponen-komponennya dirangkai secara lurus dan dalam satu jalur dan berurutan. Sehingga tidak ada cabang sama sekali pada jalur.
Misalnya pada sebuah rangkaian yang memiliki dua resistor, namun hanya ada satu jalur kabel yang mengalirkan listrik.
Adapun karakteristik dari rangkaian seri antara lain :
- Cara menyusun rangkaian yang mudah dan sederhana.
- Kabel penghubung pada semua komponen tidak memiliki percabangan sepanjang rangkaian.
- Arus listrik hanya mengalir pada satu jalur. Artinya bahwa arus listrik yang mengalir pada setiap komponen listrik dalam rangkaian seri mempunyai nilai yang sama. Selain itu bila ada satu jalur atau komponen terputus maka rangkaian tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya.
- Arus listrik yang mengalir akah dihambat oleh hambatan pertama, setelah melewati hambatan pertama, arus tersebut akan dihambat lagi oleh hambatan kedua, hambatan ketiga dan seterusnya. Sehingga hambatan total pada rangkaian seri merupakan jumlah total dari semua hambatan yang ada pada rangkaian.
- Energi listrik yang diberikan sumber tegangan untuk membuat arus listrik didisipasi oleh setiap hambatan yang ada. Artinya bahwa jumlah tegangan pada setiap komponen listrik pada rangkaian seri sama dengan tegangan pada sumber tegangan.
- Hambatan total pada rangkaian seri merupakan total dari setiap hambatan yang ada sehingga rangkaian seri biasanya difungsikan untuk memperbesar hambatan pada rangkaian.
Rumus Rangkaian Seri :
| I = I1= I2= I3 V = V1+ V2 +V3 R = R1+ R2 + R3 |
Rangkaian Listrik Paralel
Rangkaian paralel merupakan rangkaian listrik yang komponen-komponennya disusun secara sejajar dimana terdapat lebih dari satu lintasan listrik atau bercabang secara paralel. Misalnya pada sebuah rangkaian yang mempunyai dua resistor dimana terdapat satu kabel untuk setiap resistor.
Rangkaian paralel juga merupakan rangkaian yang paling sering digunakan pada instalasi listrik di rumah-rumah. Meski terbilang sedikit rumit dari rangkaian seri, rangkaian ini memiliki lebih banyak keunggulan.
Adapun karakteristik rangkaian paralel antara lain :
- Cara membuat rangkaian yang lebih rumit.
- Semua komponen terpasang secara bersusun dan kabel penghubung rangkaian memiliki percabangan.
- Karena setiap komponen yang terhubung pada dua titik yang sama dalam suatu rangkaian, sehingga tegangan pada tiap hambatan memiliki nilai yang sama.
- Jumlah arus listrik pada rangkaian terbagi pada cabang-cabang paralel. Artinya bahwa jumlah arus pada rangkaian sama dengan jumlah total arus yang mengalir dari setiap cabang. Dan nilai arus pada setiap cabang memiliki besar yang berbeda.
- Nilai arus yang mengalir pada setiap cabang berbanding terbalik dengan besarnya hambatan pada cabang.
- Pada rangkaian paralel, hambatan totalnya lebih kecil dibanding dengan hambatan pada tiap-tiap komponen penyusunnya.
Rumus Rangkaian Paralel
Sesuai dengan bunyi Hukum Kirchoff 1 , bahwa besar arus listrik yang masuk pada rangkaian paralel sama dengan besar arus yang keluar. Sehingga bisa dirumuskan seperti berikut :
I = I1 + I2 + I3
Dan dari bunyi Hukum Ohm, bahwatotal hambatan resistorpada rangkaian paralel sama dengan jumlah dari kebalikan hambatan setiap komponen. Sehingga bisa dirumuskan seperti berikut :
Rangkaian Listrik Campuran
Rangkaian listrik campuran merupakan kombinasi dari rangkaian seri dan rangkaian paralel. Biasanya untuk karakteristik maupun hukum yang berlaku pada rangkaian campuran juga mengikuti kedua rangkaian.
Rumus rangkaian campuran
Hukum Kirchoff 1
Untuk memahami sebuah rangkaian listrik [Seri, Paralel dan Campuran] lebih jelas dan lengkap, ada baiknya mempelajari arus listrik yang mengalir pada rangkaian tersebut.
Seorang Ahli Fisika dari Jerman bernamaGustav Robert Kirchhoffmengemukakan Hukum Kirchhoff pada tahun 1845. Hukum Kirchhoff ini memiliki fungsi dalam menganalisis arus dan tegangan dalam sebuah rangkaian listrik.
Pada Hukum Kirchhoff 1 merupakan Hukum Kirchhoff yang sangat berkaitan dengan arah arus pada titik percabangan.
Bunyi Hukum Kirchhoff 1
| “Pada sebuah rangkaian listrik bercabang, besar kuat arus yang masuk pada suatu titik percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik itu.” |
Rumus :
Perbedaan Rangkaian Listrik Seri dan Paralel
Kelebihan Dan Kekurangan Rangkaian Listrik Seri
Kelebihan :
- Rangkaian seri menggunakan komponen sedikit dibanding dengan rangkaian paralel.
- Mampu mendeteksi adanya kerusakan dengan lebih cepat.
- Nilai kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah sama dan lebih hemat listrik.
Kekurangan :
- Memiliki energi potensial yang tidak sama, sehingga bila diaplikasikan pada rangkaian bohlam menyebabkan nyalanya juga tidak sama.
- Bohlam yang dirangkai paling jauh dari sumber tegangan akan menyala paling redup.
- Karena memiliki satu sumber tegangan, maka apabila salah satu komponen mati maka seluruh komponen juga akan mati.
Kelebihan Dan Kekurangan Rangkaian Listrik Paralel
Kelebihan :
- Jika salah satu hambatan mengalami mati tidak akan mempengaruhi hambatan yang lain.
- Memiliki energi potensial yang sama besar pada setiap titik rangkaian.
- Pada pengaplikasian bohlam dalam rangkaian, maka nyala masing-masing bohlam tidak berbeda, antara terdekat maupun yang terjauh dari sumber tegangan.
Kekurangan :
- Lebih boros dalam penggunaan listrik dan pemakaian komponen penyusun.
- Memiliki nilai kuat arus yang berbeda di antara satu titik dengan titik yang lain.
Sifat-Sifat Rangkaian Listrik Paralel
Setelah anda mengetahui sedikit tentang arti dari rangkaian listrik paralel ini maka selanjutnya kita akan membahas tentang sifat-sifat dari rangkaian listrik paralel. Sifat-sifatnya antara lain adalah yang pertama yaitu tegangan pada tiap-tiap beban listrik akan sama jumlahnya dengan jumlah tegangan dari sumber tegangan itu berasal.
Sementara untuk sifat-sifat yang kedua dari rangkaian tegangan paralel ini adalah bahwa masing-masing cabang yang terdapat pada rangkaian paralel merupakan sebuah rangkaian yang bersifat individu. Sehingga masing-masing arus dari cabang tergantung dari besar tahanan cabang itu sendiri.
Dan untuk sifat yang berikutnya adalah jika terjadi suatu kesalahan yang menyebabkan salah satu cabang menjadi putus maka arus yang terputus adalah hanya arus pada cabang tersebut sehingga tidak mempengaruhi dan tidak mengganggu rangkaian cabang yang lain. Dan cabang yang lain akan tetap bekerja dan tetap berfungsi seperti biasa.
Rangkaian listrik yang dipasang di rumah-rumah menggunakan rangkaian paralel dan bukan rangkain seri. Apa keuntungan menggunakan rangkaian paralel tersebut?
Apa Pengertian Rangkaian Listrik Seri dan Paralel?
Setelah mengetahui pengertian rangkaian listrik, maka yang selanjutnya adalah jenis-jenisnya. Rangkaian listrik dibagi menjadi dua jenis yaitu seri serta paralel.
Rangkaian seri dalam listrik diartikan sebagai rangkaian yang disusun sejajar. Dikatakan seri karena penyusunannya diatur seri. Sehingga pada rangkaian ini hanya terdapat satu lintasan arus listrik. Rangkaian dipasang secara sejajar dan urut. Oleh karena itu, pada rangkaian ini tidak ditemukan percabangan arus.
Dari penjelasan ini dapat diketahui perbedaan rangkaian seri dan paralel. Biasanya rangkaian listrik seri dapat dijumpai pada baterai di dalam senter. Ketika salah satu lampu mati, maka semua lampu juga akan mati. Hal ini biasa terjadi pada rangkaian listrik seri.
Berbeda dengan rangkaian listrik paralel yang memiliki arus percabangan. Rangkaian listrik paralel berarti bahwa semua komponen memiliki sumber yang sama. Penyusunan rangkaian listrik dikenal dengan sebutan paralel.
Sehingga ada beberapa lintasan jalur arus listrik. Percabangan arus listrik ini bisa digambarkan dengan rangkaian yang memiliki dua resistor. Hal ini juga menjadi salah satu pembeda antara rangkaian listrik seri dan paralel.
Rangkaian listrik paralel memiliki beberapa karakteristik. Diantaranya adalah memiliki tingkat kerumitan yang lebih tinggi dibandingkan dengan seri. Hal ini terlihat pada saat penyusunan rangkaian listriknya.
Karakteristik yang selanjutnya adalah setiap komponen memiliki besar tegangan yang sama. Namun besar nilai setiap arus yang mengalir berbeda jumlahnya. Hal ini juga dipengaruhi oleh banyaknya jalan yang bisa dilalui oleh arus tersebut.
Identifikasi Perbedaan Rangkaian Listrik
Ketika membuat rangkaian listrik di rumah, perlu memperhatikan jenis rangkaiannya. Entah itu rangkaian seri atau paralel sebab keduanya berbeda. Berikut ini perbedaan rangkaian listrik paralel dan juga seri.
Bentuk Susunan Rangkaian
Perbedaan yang terlihat jelas diantara rangkaian seri dan paralel adalah susunannya. Rangkaian seri hanya memiliki satu kabel yang menghubungkan hambatan listrik.
Sedangkan paralel memiliki lebih dari satu arus. Setiap kabel pada rangkaian paralel memiliki lebih dari satu hubungan. Sehingga nantinya akan ada beberapa hambatan pada rangkaian tersebut.
Komponen yang Digunakan
Perbedaan rangkaian listrik seri dan paralel yang selanjutnya adalah komponen yang digunakan. Jika susunannya berbeda, maka komponen yang digunakan juga jelas berbeda.
Dapat dikatakan bahwa komponen seri lebih sedikit. Di dalam rangkaian seri hanya ada sumber tegangan, kabel, dan hambatan.
Jika diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari meliputi saklar, bohlam, dan kabel. Tidak lupa untuk menggunakan sumber tegangan.
Lain halnya dengan rangkaian paralel yang memiliki komponen lebih banyak. Seperti saklar yang dibutuhkan juga lebih banyak. Kemudian kabel yang digunakan juga lebih panjang dari rangkaian seri.
Jika dilihat dari keunggulannya, rangkaian listrik seri dan paralel juga memiliki perbedaan. Kedua jenis rangkaian ini sudah jelas memiliki keunggulan.
Keunggulan rangkaian seri adalah mudah untuk pendeteksian jika terjadi masalah. Rangkaian seri mengalirkan arus dengan tegangan yang sama. Cara penyusunan rangkaian listrik seri tidak terlalu rumit. Jenis rangkaian seri juga lebih hemat listrik.
Keunggulan rangkaian paralel adalah satu hambatan tidak mempengaruhi arus yang lain. Sehingga jika salah satu lampu mati, maka tidak berpengaruh pada lampu lain. Keunggulan lainnya adalah memiliki energi yang cukup potensial di setiap titiknya.
Mengenal lebih lanjut tentang rangkaian listrik seri dan paralel, tentunya sangat bermanfaat. Terutama untuk menyusun rangkaian listrik di rumah. Sebab, rangkaian listrik harus disusun dengan tepat agar tidak terjadi masalah seperti korsleting. [R10/HR Online]
This post was last modified on November 8, 2021 1:07 AM
Cara Membuat Rangkaian Paralel dari Kertas Aluminium
Cara membuat rangkaian paralel menggunakan kertas aluminium masih tergolong mudah dan sangat cocok untuk dipraktikkan bagi para pemula dalam bidang elektronika. Lalu apa saja bahan yang dibutuhkan dan cara membuatnya?
Berikut ini tahap-tahap dan bahan yang harus ada ketika membuat rangkaian listrik paralel, antara lain:
1. Pertimbangkan Kemampuan Orang yang Ikut
Membuat sebuah rangkaian listrik secara paralel adalah sarana yang mudah dan baik untuk dipelajari bagi para pemula di dunia elektronika. Cara atau metode pembuatan rangkaian jenis paralel ini sangat cocok sekali untuk Anda yang masih baru sekali, sebab mempertimbangkan keselamatan dan keberhasilannya.
- Jika Anda membuat rangkaian paralel sebagai bagian pelajaran pembelajaran, sebaiknya perhatikan juga orang-orang disekitar yang ikut melakukan percobaan.
2. Pilih Sumber Daya
Biasanya sumber daya yang dipakai dalam melakukan rangkaian listrik paralel sederhana berupa baterai. Sebab baterai merupakan sumber daya termurah dan tergolong paling praktis untuk digunakan untuk proyek ini.
Usahakan menggunakan daya baterai yang memiliki ukuran kisaran 9 Volt.
3. Pilih Muatan
Muatan disini menjadi bagian perangkat atau komponen yang akan disambungkan ke sumber daya. Dalam tahap ini saya menyarankan untuk menggunakan bola lampu [2 buah lampu] sebab sangat mudah ditemukan dan diaplikasikan dalam rangkaian.
Anda juga bisa menggunakan muatan berupa bola lampu senter jika ingin lebih menghemat biaya.
4. Siapkan Konduktor
Pada tahap ini sesuai judulnya akan menggunakan kertas aluminium sebagai konduktor dalam membuat rangkaian paralel. Kertas disini akan dipakai untuk menggabungkan sumber daya dengan muatan.
- Potonglah kertas menjadi empat setrip kecil, dua setrip berukuran 20 cm dan dua setrip ukuran 10 cm. Usahakan keduanya harus sempit, kira-kira selebar sedotan.
5. Sambungkan Strip Pertama Konduktor dengan Baterai
Jika tahap sebelumnya sudah selesai Anda lakukan, maka dalam tahap ini Anda sudah siap untuk membuat rangkaian paralel.
- Ambil dulu satu setrip 20 cm dan sambungkan dengan terminal positif pada baterai.
- Ambil lagi setrip 20 cm lainnya dan sambungkan ke terminal negatif pada baterai.
Pelajari Juga! Apa Itu Komponen Resistor
6. Sambungkan Bola Lampu ke Rangkaian
Setelah selesai dengan cara nomor 5, maka Anda sudah masuk pada tahap memasukan muatan atau beban [bola lampu].
- Ambil kedua setrip berukuran 10 cm tadi dan balutkan salah satu setrip ujungnya ke setrip panjang dari terminal positif. Pasangkan satu setrip sejauh 10 cm dari baterai dan setrip satunya lagi kira-kira sejauh 7,5 cm dari baterai.
- Balutkan ujung bebas dari setiap setrip pendek pada setiap masing-masing bola lampu. Saran saya, rakatkan lagi dengan selotip kabel supaya tidak lepas.
7. Selesaikan Cara Membuat Rangkaian Paralel
Jika Anda sudah selesai menyambungkan semua elemen rangkaian paralel, seharusnya bola lampu sudah bisa menyala.
- Coba sambungkan kedua bola lampu dengan setrip 20 cm yang sebelumnya terpasang pada terminal negatif baterai
- Jika sudah menyala, itu tandanya rangkaian Anda sudah benar dan berhasil.