Tiga macam rangkaian listrik sederhana terdiri dari rangkaian seri, paralel, dan campuran. Rangkaian listrik sendiri merupakan gabungan komponen-komponen listrik yang dihubungkan pada sebuah sumber tegangan, sehingga memiliki fungsi tertentu.
Tiap jenis rangkaian listrik memiliki bentuk serta karakteristik yang berbeda, dan susunannya sangat berpengaruh terhadap kuatnya arus. Penggunaannya juga tergantung sesuai kebutuhan.
Nah, berikut adalah penjelasan tiga macam rangkaian listrik sederhana yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
Rangkaian seri merupakan rangkaian listrik yang komponennya disusun secara berderetan tanpa cabang. Dengan ini, listrik mengalir hanya melalui satu jalur.
Memutus rangkaian seri di titik manapun akan menyebabkan seluruh rangkaian berhenti beroperasi. Gambar di bawah merupakan contoh rangkaian listrik seri.
Rangkaian listrik seri. Foto: allaboutcircuitsDi sini, terdapat tiga hambatan listrik [resistor] berlabel R1, R2, dan R3 yang dihubungkan dalam untaian panjang dari satu terminal baterai ke terminal lainnya.
Contoh penerapan rangkaian seri dalam kehidupan sehari-hari adalah lampu senter. Pada rangkaian seri, arus listrik yang mengalir besarnya sama tiap elemen dan dirumuskan dengan:
I masuk = I1 = I2 = I3 = … = In = I keluar
Total hambatan resistor pada rangkaian seri merupakan penjumlahan masing-masing hambatannya. Rumusanya adalah:
Rangkaian Listrik Paralel
Berbeda dengan rangkaian seri, susunan rangkaian paralel mempunyai cabang. Komponennya disusun sejajar di mana terdapat lebih dari satu jalur listrik secara paralel.
Rangkaian listrik paralel. Foto: allaboutcircuitsAkibatnya, terdapat lebih dari satu jalur yang dapat dilewati oleh arus. Rangkaian masih dapat berfungsi jika satu jalur terputus atau dimatikan. Rangkaian listrik paralel bisa digunakan untuk memasang lampu-lampu di rumah.
Total hambatan resistor pada rangkaian parallel adalah 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3…
Rangkaian Listrik Gabungan
Seperti namanya, rangkaian gabungan merupakaan gabungan dari rangkaian seri dan paralel. Sehingga hukum yang berlaku pada rangkaian gabungan mengikuti dua jenis rangkaian tersebut.
Rangkaian listrik gabungan. Foto: cerdikaRumus rangkaian gabungan adalah:
Hai Sobat Pintar, apakah kalian pernah memperhatikan lampu yang ada di rumah atau di jalan-jalan? Kira-kira lampu yang ada di jalan dan sebanyak itu bagaimana cara menyalakannya? Apakah satu per satu menyalakannya atau bagaimana?
Nah, syuk langsung saja kita simak ya.
Pengertian Rangkaian Listrik
Pernahkan sobat memikirkan kira-kira yang dipakai pada lampu di jalan itu menggunakan rangkaian apa?
Rangkaian Listrik adalah sebuah jalur atau rangkaian sehingga elektron dapat mengalir dari sumber voltase atau arus listrik. Proses perpindahan elektron inilah yang kita kenal sebagai listrik.
Elektron dapat mengalir pada material penghantar arus listrik yakni konduktor. Oleh karena itu kabel yang dipakai pada rangkaian listrik karena kabel terbuat dari tembaga yang dapat menghantarkan arus listrik.
Lampu adalah beban listrik dan sumber listrik berasal dari baterai. Listrik mengalir melalui kabel dan saklar berfungsi untuk memutus atau menyambungkan aliran listrik. Simbol universal untuk beban listrik adalah hambatan [resistor].
Terdapat dua tipe rangkaian yaitu: rangkaian seri dan rangkaian paralel. Rangkaian seri dan paralel dapat dikombinasikan sehingga menjadi rangkaian campuran.
Rangkaian Seri
Rangkaian seri merupakan rangkaian listrik yanghambatannya disusunsecara bersebelahan/sejajar. Contohnya, rangkaian pada gambar berikut:
Sumber gambar: ruangguru.com
Pada rangkaian seri, kuat arus [I] akan mengalir dari sumber energi [baterai] yang ada dari satu hambatan ke hambatan lain melewati satu kabel. Perhatikan, deh, gambar di atas. Lalu, bayangkan ada aliran listrik yang mengalir mulai dari baterai, menuju hambatan/resistor 1, ke hambatan 2, lalu berputar dan kembali ke baterai. Iya, anggap aja aliran listrik ini kayak aliran air gitu.
Setelah membayangkannya, kamu pasti jadi sadar kalau untukarus listrik yang melewati hambatan 1, nilainya akan sama besar dengan arus yang melewati hambatan 2. Karena alirannya tidak kemana-mana lagi.
Nah, itu berarti, kuat arus total sama dengan kuat arus yang ada di hambatan 1, maupun hambatan 2. Secara matematis dapat ditulis menjadi:
Di sisi lain, tegangan yang mengalir di hambatan 1, tidak sama dengan yang ada di hambatan 2. Tetapi, apabilaseluruh tegangan yang ada di hambatan pada rangkaian itu dijumlahkan, hasilnya akan sama dengan tegangan yang ada di sumber. Atau dengan kata lain;
Sehingga, hambatan totalnya sama dengan jumlah dari seluruh hambatan yang ada di rangkaian itu. Ingat, ya, maksud dari tanda titik-titik [...] di rumus itu untuk menandakan kalau ada resistor lain. Jadi, kalau resistor/hambatannya lebih dari 2, tinggal dilanjutin aja.
Rangkaian Paralel
Rangkaian paralel adalah rangkaian listrik yanghambatannya disusun secara bertingkat/bercabang.Perhatikan gambar berikut
Sumber gambar: ruangguru.com
Nah,kelihatan nggak bedanya dengan rangkaian seri?Sekarang, bayangkan ada aliran listrik yang berjalan dari baterai, berjalan ke arah ke arah bawah menuju hambatan 1. Sesaat dia berada di persimpangan, si aliran listrik akan "memecah". Ada yang masuk ke resistor 1, ada juga yang berjalan ke resistor 2. Itu artinya, kuat arus di kedua hambatan itu akan berbeda.
Ya, karena terdapat “percabangan”,kuat arus listrik yang diterima oleh hambatan 1 dan hambatan 2 tidak akan sama.Alhasil, kuat arus sumber energinya akan sama dengan jumlah dari seluruh kuat arus semua hambatan. Oleh karena itu, kita dapat menuliskannya menjadi:
Di sisi lain, tegangan yang ada pada hambatan 1 dan hambatan 2 akan bernilai sama besar. Maka, kita dapat menuliskannya menjadi:
Lalu, bagaimana cara kita menghitung hambatan listrikuntuk rangkaian paralel? Kalau kamu perhatikan, konsep antara seri dan paralel tadi terbalik. Maka, cara mencari hambatannya adalah sebagai berikut:
Kelebihan dan Kekurangan
Pada rangkaian seri, jika salah satu komponen rusak maka seluruh rangkaian akan ikut rusak. Hal ini karena rangkaian seri hanya memiliki satu jalur listrik, jika terdapat gangguan maka listrik tidak dapat mengalir lagi.
Berbeda dengan rangkaian paralel yang memiliki banyak cabang sehingga saat satu komponen rusak, maka komponen dalam jalur lainnya masih dapat berfungsi.
Kerusakan dalam rangkaian seri sulit dideteksi, karena kita harus mengecek satu persatu mana komponen yang rusak dan mana yang masih berfungsi. Sedangkan dalam rangkaian paralel, jika ada yang rusak kita hanya perlu memeriksa jalur yang rusak tersebut.
Namun rangkaian paralel lebih mahal karena membutuhkan lebih banyak kabel konduktor untuk membuat jalur listrik. Tidak seperti rangkaian seri yang hanya membutuhkan satu kabel konduktor saja.
Nah, untuk mengecek kemampuan kita, coba kerjakan soal berikut deh. Ingat ya, kamu harus menghitung hambatan total di rangkaian paralelnya terlebih dahulu, setelah itu baru jumlahkan dengan hambatan yang ada di rangkaian seri.
Contoh soal
Perhatikan gambar berikut ini. Hitunglah arus yang mengalir pada rangkaian tersebut!
Sumber gambar: cute766.info
Pembahasan:
Diket :
R1 = 2ohm
R2 = 2ohm
R3 = 2ohm
V = 3 V
Jawab:
Mencari R paralel
Rp = 1ohm
Rtot = 2 + 1= 3Ohm
V = I x R
I = V/R
I = 1A
Nah bagaimana, Sobat? Rangkaian listrik tidak terlalu sulit, bukan? Kalian juga bisa mendapatkan materi lengkapnya di Belajar Pintar pada Aplikasi Aku Pintar. Sampai bertemu di pembahasan berikutnya!
Writer: Fifa
Editor: Deni Purbowati, Qorin