Rangkaian listrik yang ditunjukkan pada gambar lampu berikut ini merupakan contoh dari rangkaian

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

Susunan rangkaian seri menyebabkan rangkaian ini bisa menghemat listrik yang digunakan karena semuanya menggunakan sumber daya listrik 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 yang terhubung menggunakan rangkaian seri. Jika salah satu lampu dicabut, maka rangkaian tidak akan menyala.

Ciri rangkaian seri adalah:

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 adalah rangkaian yang 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. Daya listrik yang digunakan juga lebih besar dibandingkan rangkaian seri.

Ciri rangkaian paralel adalah:

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.

Ulasan materi rangkaian listrik LENGKAP dengan gambar simbol & contoh soal☑️ 10 ciri dan perbedaan rangkaian seri, pararel & campuran☑️

Anda tentu membutuhkan listrik untuk berbagai keperluan, misalnya lampu penerang dan sumber daya alat elektronik. Agar berfungsi optimal dan lancar, listrik membutuhkan suatu sistem yang dinamakan rangkaian listrik.

Simak pembahasan mengenai pengertian, komponen, jenis, contoh soal, penerapan rangkaian listrik pada alat elektronika dan lainnya di bawah ini.

Rangkaian listrik adalah komponen alat elektronika yang dirangkai yang disusun dengan tujuan untuk menghasilkan arus listrik. Contohnya adalah lampu senter yang menyala merupakan rangkaian terdiri dari baterai, kabel, dan lampu lalu diberi stop kontak.

Rangkaian tersebut adalah contoh tipe tertutup dimana listrik dan arusnya mengalir sesuai tujuan. Ada juga listrik terbuka misalnya petir yang tidak memiliki sistem sehingga berusaha mencari cara agar tetap berfungsi. Listrik seperti ini juga digunakan pada beberapa alat tetapi relatif semi tertutup.

Rumus Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik seri dan paralel memiliki rumus yang saling berkaitan. Tiga komponen utama dari rumus tersebut adalah arus, tegangan, dan hambatan.

Rumus Kuat Arus R. Seri : I = I1 = I2 = I3 = I4 = I……..

Rumus Kuat Arus R. Paralel : I = I1 + I2 + I3 + I4 + I…….

Rangkaian listrik seri memiliki arus yang sama di setiap spot. Artinya, arus ini tidak berubah setelah masuk ke komponen seperti lampu dan kembali dengan nilai yang sama. Akan tetapi, listrik bercabang seperti paralel memiliki arus berbeda di setiap percabangan. Konsepnya adalah arus yang masuk dan keluar di awal serta akhir cadangan akan sama.

Rumus Tegangan R. Seri : V = V1 + V2 + V3 + V4

Rumus Tegangan R. Paralel : V = V1 = V2 = V3 = V4

Rumus untuk untuk tegangan arus seri adalah berbeda dan total merupakan akumulasi semua tegangan dari setiap komponen. Bagi yang memakai sistem paralel, arus yang berbeda maka tegangan adalah tetap di satu percabangan.

Rumus Hambatan R. Seri : R = R1 + R2 + R3 + R4

Rumus Hambatan Total : 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + 1/R4

Rumus hambatan adalah tegangan dibagi arus. Anda telah mengetahui arus di seri dan paralel serta tegangannya. Nilai hambatan cukup menyesuaikan dengan perhitungan yang sudah diterapkan. Contoh soal rangkaian listrik akan membantu untuk memahami konsep ini dengan baik.

Jenis & Komponen Rangkaian Listrik

Agar memahami lebih materi ini, Anda perlu mengerti  jenis rangkaian listrik. Bentuk dan konfigurasi rangkaian menentukan posisi komponen, perhitungan arus, dan lainnya. Dua tipe dasar rangkaian tersebut adalah rangkaian seri dan rangkaian pararel.

Komponen Listrik :

Sebagai sistem, rangkaian memiliki komponen yang saling berkaitan tetapi memiliki fungsi berbeda. Apabila disatukan, mereka akan memproduksi kerja listrik yang optimal sesuai tujuan.

Rangkaian listrik sederhana selalu berasal dari sumber yaitu baterai, aki, atau listrik pln. Baterai merupakan sumber listrik statis dan langsung. Elektron mengalir melalui kabel menuju komponen misalnya lampu lalu kembali lagi ke baterai sebagai sebuah siklus. Hal yang sama juga terjadi di aki dan listrik rumah.

Gambar rangkaian listrik selalu menunjukkan adanya kabel yang diwakilkan dengan simbol garis. Kabel merupakan contoh konduktor yaitu penghantar listrik. Agar sumber mampu memberikan energi ke komponen lain, keduanya harus tersambung dan konduktor berperan sebagai perantara. Tanpa konduktor, listrik akan terbuka dan bergerak bebas.

Rangkaian listrik tertutup yang baru saja dijelaskan akan menyambungkan semua komponen sehingga tidak ada yang terpisah atau lepas. Semuanya berada di satu alur dengan bantuan konduktor sebagai perantara.

Listrik sebenarnya adalah aliran elektron yang  bergerak dari kutub satu ke lainnya hingga mencapai kesetimbangan. Perbedaan electron inilah yang membuat listrik muncul dari baterai.

Rangkaian Seri

Rangkaian seri adalah sebuah rangkaian dengan komponen listrik yang disusun dan diletakkan secara sejajar / berderet. Rangkaian seri disusun melalui satu jalur listrik saja tanpa adanya percabangan.

Misalnya, baterai terhubung lampu lalu kembali ke baterai lagi. Ada juga dari baterai ke lampu 1 lalu lampu 2 dan ditutup dengan baterai di sisi berlawanan. Ini merupakan contoh bagaimana penerapan rangkaian tersebut secara sederhana.

Dengan mengerti rangkaian lampu seri, Anda dapat mengembangkannya ke komponen lain. Contohnya adalah resistor yang disusun seri atau lainnya tanpa cabang. Tipe rangkaian ini akan mengalirkan arus yang sama di tiap komponen tetapi tegangan berbeda.

Rangkaian listrik seri  disusun berurutan dari sumber, komponen, hingga balik lagi ke sumber. Contoh mudah adalah lampu senter dan bel rumah. Listrik mengalir setelah menekan stop kontak sehingga konduktor tersambung.

Baterai segera mengaliri listrik ke konduktor atau kabel lalu menuju lampu serta berpijar atau menyala karena energi. Setelah itu, listrik kembali bergerak dari lampu dengan konduktor berbeda menuju baterai di posisi kutub lain.

Gambar Rangkaian Seri

Berikut ini merupakan gambar rangkaian listrik seri:

Rumus Rangkaian Seri

Seperti yang sudah kita ketahui bersama, rangkaian jenis ini merupakan rangkaian listrik yang komponen komponen penyusunnya disusun secara berderet dan melalui satu jalur aliran listrik saja. Secara sederhana rumus rangkaian seri dalah sebagai berikut :

Rs = R1 + R2 + R3 + R . . . . . .

Notes : Rs = Hambatan Total Rangkaan Seri [Ω atau Ohm] R1 = Hambatan Pertama [Ω atau Ohm] R2 = Hambatan Kedua [Ω atau Ohm]

R3 = Hambatan Ketiga [Ω atau Ohm]

Komponen Rangkaian Seri :

Dari rumus dasar diatas, didapatkan bahwa rumus rangkaian seri memiliki tiga komponen utama yaitu arus, tegangan, dan hambatan. Cek daftar berikut untuk penjelasan lebih detailnya.

Perhatikan gambar rangkaian seri diatas, terlihat bahwa kuat arus [I] akan dialirkan dari baterai dari satu hambatan ke hambatan lain melalui satu jalur saja. Dari situ dapat ditarik kesimpulan bahwa arus listrik yang melewati hambatan 1 maupun 2 akan bernilai sama.

Hal ini karena alirannya hanya berputar putar di 1 jalur itu saja. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut :

• Arus dan hukum kirchoff 1

Itot = I1 = I2 = I…

Ciri ciri rangkaian seri mudah dikenali yaitu komponen disusun berurutan. Berdasarkan hukum kirchoff 1, arus di setiap posisi di rangkaian tersebut adalah sama. Anda dapat menghitung langsung dengan amperemeter. Jika ada dua lampu dan resistor, masing-masing memiliki nilai hambatan berbeda tetapi arus tetap sama.

Vtot = V1 + V2 + V…

Hambatan di rangkaian listrik dihitung berdasarkan komponen internal. Jika ditempatkan adalah semua sistem seri. Masing-masing memiliki nilai berbeda kecuali memang memakai alat yang sama. Pada rangkaian ini, total hambatan merupakan akumulasi semua nilai dari hambatan yang ada.

Tegangan = Arus x Hambatan

Rangkaian jenis ini memiliki nilai arus yang sama di setiap posisi  dan hambatan. Untuk menentukan tegangan, rumusnya adalah arus dikali dengan hambatan. Karena yang berubah adalah nilai resistansi, total tegangan merupakan akumulasi dari semua nilai tegangan di masing-masing posisi.

Contoh Soal Rangkaian Seri

Agar lebih mudah memahami rangkaian tipe ini, beberapa contoh soal rangkaian seri  dapat menjadi referensi. Contoh tersebut berfokus kepada perhitungan tegangan, arus, dan hambatan.

1. Apabila diketahui bahwa R1 sebesar 5 ohm, R2 sebesar 7 ohm, dan R3 sebesar 4 ohm. Maka berapakah hambatan pengganti [Rs] pada rangkaian seri tersebut?

Jawaban:

Rs = R1 + R2 + R3

Rs = 5 + 7 + 4

Rs = 16 ohm

Maka, didapatkan hasil bahwa besarnya hambatan pengganti [Rs] pada rangkaian ini sebesar 16 ohm.

2. Terdapat 3 buah hambatan yang disusun secara Seri. Masing masing hambatan tersebut memiliki nilai 1,25 Ohm. Berapakah nilai total hambatan pada rangkaian tersebut ?

Diketahui:

R1 = R2 = R3

Ditanya: R total?

Jawab :

R total = R1 + R2 + R3 = 1,25 + 1,25 + 1,25

= 3,75

Jadi, nilai hambatan total dari rangkaian listrik tersebut adalah 3,75 Ohm

3. Terdapat tiga buah hambatan listrik yang disusun secara Seri seperti pada gambar dibawah ini. Berapakah total hambatan dan arus listrik yang ada pada rangkaian tersebut ?