Nyala lampu pada rangkaian seri lebih titik-titik daripada nyala lampu pada rangkaian paralel

Jakarta -

Rangkaian seri dan rangkaian pararel merupakan dua jenis susunan komponen elektronik yang dapat ditemukan di rangkaian listrik atau sirkuit listrik.

Rangkaian listrik adalah jalur yang tersusun dari berbagai macam komponen elektronik yang mampu mengalirkan arus listrik dari sumber listrik ke berbagai perangkat.

Berdasarkan ada tidaknya arus yang mengalir, rangkaian atau sirkuit listrik terdiri rangkaian terbuka dan rangkaian tertutup. Pada rangkaian listrik terbuka, arus listrik tidak ada yang mengalir.

Sementara itu, pada rangkaian listrik tertutup arus listrik dapat mengalir, karena kedua kutub pada sumber arus listrik saling dihubungkan. Ketika kita mempelajari rangkaian arus listrik, kita akan mengenal adanya jenis rangkaian seri dan rangkaian paralel.

Sebelum memahami lebih lanjut mengenai jenis rangkaian listrik, detikers perlu mengetahui beberapa istilah berikut:

I = kuat arus listrikA = ampere V = beda potensial, satuannya volt (V)

R = hambatan listrik, satuannya Ohm (Ω)

Dilansir dari situs resmi Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, berikut adalah penjelasan mengenai jenis rangkaian listrik:

Rangkaian Seri

Pada rangkaian seri hanya terdapat satu baris arus listrik, yang bagian rangkaian dipasang secara beruntutan atau berderet tanpa adanya percabangan.

Rangkaian seri akan terbentuk jika dua buah atau lebih komponen elektronika dihubungkan secara berderet, dengan sumber tegangan yang juga dihubungkan secara berderet.

Apabila salah satu komponen dipindahkan dari rangkaian seri, arus listrik tidak akan mengalir karena rangkaian ini terbuka. Rangkaian seri biasanya sering digunakan pada radio, TV dan komputer.

Nyala lampu pada rangkaian seri lebih titik-titik daripada nyala lampu pada rangkaian paralel
(a) Contoh lampu yang disusun seri, (b) Resistor yang disusun seri Foto: dok. modul IPA Kemdikbud

Dalam rangkaian arus seri, jumlah arus listrik pada setiap titik sama besar. Rumusnya adalah: I = I₁ = I₂ = I₃

Besar hambatan listrik (gambar b) dalam rangkaian sama dengan jumlah dari masing-masing hambatan. Rumusnya adalah: Rs = R₁ + R₂ + R₃

Keuntungan rangkaian seri adalah rangkaiannya sederhana dan hemat kabel, sehingga untuk membuatnya pun cukup mudah. Sedangkan, kerugiannya bisa kita lihat apabila salah satu lampu diputuskan (mati), maka lampu yang lainnya juga akan ikut mati.

Begitu juga pada nyala lampunya ketika tidak terang (redup), sehingga membuat energinya juga ikut boros karena digambarkan 1R+1R+1R.

Rangkaian Paralel

Rangkaian paralel adalah rangkaian yang terbentuk jika dua buah lampu atau lebih dihubungkan secara berjajar, sehingga merupakan rangkaian bercabang. Arus yang diterima oleh setiap cabang, masih lebih besar dibandingkan arus pada rangkaian seri, hal ini akan membuat nyala lampu akan terlihat lebih terang.

Rangkaian lampu di rumah, di kantor, dan lampu lalu lintas adalah contoh pemanfaatan penggunaan rangkaian listrik paralel di kehidupan sehari-hari.

Jika arus lebih banyak mengalir dari sumber, dimana merupakan penjumlahan tiap cabang, maka perlawanan total atau resistensi pada rangkaian paralel akan jauh lebih kecil daripada rangkaian seri.

Keuntungan dan kerugian rangkaian paralel merupakan kebalikan dari rangkaian seri, maka rangkaian paralel adalah 1/R+1/R+1/R.

Nyala lampu pada rangkaian seri lebih titik-titik daripada nyala lampu pada rangkaian paralel
Rangkaian resistor yang disusun pararel Foto: Modul IPA Kemendikbud

Setiap lampu pada rangkaian paralel mendapat arus tanpa dipengaruhi lampu satunya. Itu lah yang mengakibatkan lampu yang lainnya masih terhubung dengan sumber arus listrik.

Misalnya, apabila lampu-lampu yang ada di rumah kita dipasang secara paralel, meskipun salah satu dari lampu-lampu dimatikan atau padam, lampu yang lainnya masih akan tetap bisa menyala.

Menurut hukum I Kirchhoff, arus listrik dibagi dalam tiga cabang, jika kuat arus dalam tiap cabang dijumlahkan maka besarnya sama dengan kuat arus sebelum memasuki cabang.

Hukum Persamaannya dapat ditulis dengan: I masuk = I₁ + I₂ + I₃= I keluar.

Berdasarkan hukum Ohm, I = V/ R dan V untuk tiap cabang sama. Maka rumusnya adalah:

Nyala lampu pada rangkaian seri lebih titik-titik daripada nyala lampu pada rangkaian paralel
Rumus total hambatan rangkaian pararel Foto: Modul IPA Kemendikbud

Rangkaian Campuran

Gabungan dari rangkaian seri dan rangkaian paralel dinamakan dengan rangkaian campuran atau disebut juga dengan rangkaian rumit.

Nyala lampu pada rangkaian seri lebih titik-titik daripada nyala lampu pada rangkaian paralel
Rangkaian campuran seri dan pararel Foto: Modul IPA Kemendikbud


Pada gambar rangkaian campuran di atas R₁ seri dengan R₂ dan R₃ yang paralel, sehingga rumus hambatan total dan rangkaian campuran antara rangkaian seri dan rangkaian pararel adalah: Rt = R₁ + Rp

Simak Video "Volvo Mulai Uji Coba Cas Mobil Listrik Tanpa Kabel"



(pal/pal)

Nyala lampu pada rangkaian seri lebih titik-titik daripada nyala lampu pada rangkaian paralel

Nyala lampu pada rangkaian seri lebih titik-titik daripada nyala lampu pada rangkaian paralel
Lihat Foto

Shutterstock

Rangkaian seri dan paralel

KOMPAS.com - Rangkaian listrik memiliki dua bentuk rangkaian yang paling umum. Rangkaian tersebut adalah rangkaian seri dan paralel. Berikut perbedaan rangkaian seri dan paralel.

Rangkaian seri

Rangkaian seri terdiri dari dua atau lebih beban listrik yang dihubungkan ke sumber listrik melalui suatu rangkaian. Rangkaian ini mendapatkan input dari output komponen yang lainnya.

Hal ini menyebabkan rangkaian seri bisa menghemat listrik karena semuanya menggunakan sumber daya yang sama.

Namun, rangkaian ini juga memiliki kelemahan, yaitu jika salah satu komponen rusak atau dicabut, maka seluruh komponen tidak akan berfungsi. Misalnya, dua bohlam lampu dihubungkan dengan rangkaian seri. Jika salah satu lampu dicabut, maka rangkaian tidak akan menyala.

Ciri rangkaian seri antara lain:

  1. Arus yang mengalir pada masing-masing elemen sama besar
  2. Tegangan listrik akan dibagi sama besar.
  3. Beban listrik yang dihubungkan dalam rangkaian seri akan menyebabkan naik atau turunnya arus yang mengalir dalam rangkaian. Misalnya, pada rangkaian dengan 3 lampu cahayanya akan lebih terang dibandingkan dengan rangkaian 4 lampu. Perbedaan ini karena turunnya arus akibat penambahan beban listrik.
  4. Jika salah satu beban listrik putus, maka seluruh aliran akan putus.

Contoh penerapan rangkaian seri ini adalah lampu hias pohon Natal dan komponen di dalam setrika listrik.

Baca juga: 5 Cara Menghemat Listrik, Bisa Bantu Kurangi Pemanasan Global

Rangkaian paralel

Rangkaian paralel ini memiliki lebih dari satu bagian untuk mengalirkan arus. Keunggulan rangkaian ini adalah masing-masing rangkaian bisa dihubungkan dan diputuskan tanpa mempengaruhi yang lain.

Selain itu, arus yang dihasilkan juga lebih besar karena tidak berbagi beban listrik dengan yang lain.

Walaupun memiliki keunggulan dibandingkan rangkaian seri, rangkaian paralel juga memiliki kelemahan.

Rangkaian ini membutuhkan lebih banyak kabel untuk menghubungkan beban listrik sehingga biayanya pun lebih besar.

Ciri rangkaian paralel

  1. Tegangan pada masing-masing beban listrik sama dengan tegangan sumber listrik.
  2. Arus masing-masing rangkaian tergantung tahanan rangkaian.
  3. Jika ada satu rangkaian yang terputus, maka rangkaian lain masih bisa berfungsi dengan baik.

Contoh penerapan rangkaian paralel dalam kehidupan sehari-hari adalah sakelar listrik dan lampu di rumah.

Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.

Baca berikutnya

Apa kabar adik-adik? Semoga kalian selalu dalam keadaan sehat. Materi fisika kita kali ini akan membahas tentang perbedaan antara rangkaian seri dan rangkaian paralel. 

Sebelumnya, kita telah menuntaskan pembahasan seputar kedua jenis rangkaian tersebut. Kalian bisa membaca materinya di sini:

  • Rangkaian Seri
  • Rangkaian Paralel

Kedua jenis rangkaian ini memiliki karakteristik atau ciri khusus yang menjadi pembeda masing-masing rangkaian.

Perbedaan-perbedaan tersebut bisa ditinjau dari segi susunan, kelebihan, kekurangan, dan kegunaan dari masing-masing rangkaian.

Lantas, apa saja perbedaan rangkaian seri dan rangkaian paralel? Baiklah, langsung saja simak pembahasan berikut ini...

Perbedaan Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel

Nyala lampu pada rangkaian seri lebih titik-titik daripada nyala lampu pada rangkaian paralel

Ada 12 perbedaan antara rangkaian seri dan rangkaian paralel, antara lain sebagai berikut:

Perbedaan pertama terletak pada segi susunan alat atau komponen listrik.

1.1. Susunan Rangkaian Seri

Pada rangkaian seri, alat atau komponen disusun secara berurut atau berderet, sehingga tidak terdapat percabangan. Berikut ini contoh susunan rangkaian seri tiga buah lampu dan dua baterai beserta skemanya:

Nyala lampu pada rangkaian seri lebih titik-titik daripada nyala lampu pada rangkaian paralel

1.2. Susunan Rangkaian Paralel

Pada rangkaian paralel, alat atau komponen disusun secara bersusun atau berjajar, sehingga terdapat percabangan. Berikut ini contoh susunan rangkaian paralel tiga buah lampu dan dua baterai beserta skemanya:

Nyala lampu pada rangkaian seri lebih titik-titik daripada nyala lampu pada rangkaian paralel

Perbedaan kedua terletak pada segi kuat arus yang mengalir pada kedua rangkaian.

Pada rangkaian seri, kuat arus yang mengalir di setiap komponen besarnya sama dengan arus dari sumber. Secara matematis, dituliskan dengan persamaan:

ISumber = I1 = I2 = I3 

Pada rangkaian paralel, kuat arus yang mengalir di setiap komponen besarnya tidak sama dengan arus sumber. Secara matematis, dituliskan dengan persamaan:

ISumber = I1 + I2 + I3

Perbedaan ketiga terletak pada segi tegangan atau beda potensial di setiap komponen.

3.1. Tegangan Rangkaian Seri

Pada rangkaian seri, tegangan listrik di setiap komponen besarnya tidak sama dengan tegangan sumber. Secara matematis, dituliskan dengan persamaan:

VSumber = V1 + V2 + V3

Pada rangkaian paralel, tegangan listrik di setiap komponen besarnya sama dengan tegangan sumber. Secara matematis, dituliskan dengan persamaan:

VSumber = V1 = V2 = V3

Perbedaan keempat terletak pada segi hambatan total pengganti yang berlaku di masing-masing rangkaian. 

Pada rangkaian seri, hambatan total pengganti nilainya lebih besar dari hambatan setiap komponen yang terpasang pada rangkaian. Secara matematis, dituliskan dengan persamaan:

RTotal = R1 + R2 + R3

Pada rangkaian paralel, hambatan total pengganti nilainya lebih kecil dari hambatan setiap komponen yang terpasang pada rangkaian. Secara matematis, dituliskan dengan persamaan:

1/RTotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

Perbedaan kelima terletak pada segi intensitas cahaya lampu yang menyala pada masing-masing rangkaian.

Pada rangkaian seri, nyala lampu menjadi lebih redup karena hambatan total rangkaian yang besar. Jika terdapat 3 buah lampu, hanya lampu pertama saja yang terang, sedangkan kedua lampu lainnya redup.

Pada rangkaian paralel, nyala lampu terang karena hambatan total rangkaian yang kecil. Jika terdapat 3 buah lampu, seluruh lampu mempunyai terang yang sama. 

Perbedaan keenam terletak pada segi kebutuhan kabel untuk membuat masing-masing rangkaian.

Pada rangkaian seri, kabel yang dibutuhkan lebih sedikit karena bentuk rangkaian yang sangat sederhana, yakni komponen hanya disusun secara berurut.

Pada rangkaian paralel, kabel yang dibutuhkan lebih banyak karena bentuk rangkaian yang terdiri dari banyak percabang, di mana setiap komponen memiliki jalur kabel yang terpisah.

Perbedaan ketujuh terletak pada segi jumlah saklar yang digunakan pada masing-masing rangkaian:

Pada rangkaian seri, jumlah saklar yang dibutuhkan hanya 1 buah untuk menyambung atau memutuskan arus yang mengalir ke seluruh komponen. 

7.2. Saklar Rangkaian Paralel

Pada rangkaian paralel, jumlah saklar yang dibutuhkan disesuaikan dengan banyaknya komponen yang terpasang. Dengan kata lain, masing-masing komponen memiliki saklar yang terpisah.

Perbedaan kedelapan terletak pada segi biaya pembuatan rangkaian. Perbedaan ini merupakan konsekuensi dari poin ke-6 dan ke-7 di atas.

Biaya pembuatan rangkaian seri lebih murah karena jumlah kabel yang dibutuhkan lebih sedikit dan saklar yang digunakan hanya 1 buah.

Biaya pembuatan rangkaian paralel lebih mahal karena membutuhkan banyak kabel dan saklar. Setiap komponen memiliki jalur kabel dan saklar yang terpisah dengan komponen lainnya.

Perbedaan kesembilan terletak pada segi efisiensi energi yang digunakan oleh masing-masing rangkaian.

9.1. Efisiensi Energi Rangkaian Seri

Rangkaian seri memiliki efisiensi energi yang buruk karena banyak energi yang terbuang berubah menjadi panas akibat dari hambatan total rangkaian yang besar.

Rangkaian paralel memiliki efisiensi energi yang baik karena hambatan total rangkaian yang kecil sehingga hanya sedikit yang berubah menjadi panas. Sebagian besar energi digunakan untuk mengoperasikan komponen. 

 Perbedaan kesepuluh terletak pada segi kontinuitas masing-masing rangkaian.

Jika salah satu komponen rusak atau padam, maka keseluruhan rangkaian akan padam atau tidak berfungsi. Penyebabnya adalah seluruh komponen tersambung dengan jalur listrik yang sama.

Rangkaian paralel tetap akan berfungsi meskipun terdapat satu komponen yang rusak atau padam. Hal ini karena masing-masing komponen memiliki jalur listrik yang berbeda. 

Perbedaan terakhir terletak pada segi pemeliharaan masing-masing rangkaian.

Pemeliharaan rangkaian seri sangat mudah karena bentuk rangkaian yang sederhana sehingga sangat mudah untuk mendeteksi jika terjadi kerusakan.

Pemeliharaan rangkaian paralel sedikit lebih rumit karena bantuk rangkaian yang tidak sederhana, di mana terdiri dari banyak percabangan. 

Berdasarkan penjelasan di atas, maka perbedaan rangkaian seri dan rangkaian paralel adalah sebagai berikut:

Perbedaan Rangkaian Seri Rangkaian Paralel
Susunan Berurut/Berderet Bersusun/Bercabang
Kuat Arus Listrik Sama besar Tidak sama besar
Tegangan Tidak sama besar Sama besar
Hambatan total Lebih besar Lebih kecil
Nyala Lampu Redup Terang
Kebutuhan Kabel Sedikit Banyak
Jumlah Saklar Satu (1) Lebih dari satu (1)
Biaya Lebih sedikit Lebih banyak
Efisiensi Energi Buruk Baik
Kontinuitas 1 padam, seluruh rangkaian mati 1 padam, rangkaian tetap berfungsi
Pemeliharaan Agak mudah Agak sulit
 

Gimana adik-adik, udah tahu kan apa saja perbedaan rangkaian seri dan rangkaian paralel? Jangan lupa lagi yah.

Sekian dulu materi kali ini, bagikan agar teman yang lain bisa membacanya. Terima kasih, semoga bermanfaat.

11+ Perbedaan Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel 2020-10-07T04:58:00-07:00 Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Afdan Fisika