Daftar isi
Untuk menunjang kehidupan sehari-hari manusia di masa modern seperti sekarang ini, tentu saja tidak lepas dari alat-alat elektronik yang membutuhkan sumber daya listrik.
Lalu bagaimana rangkaian listrik bisa membantu proses kerja dari benda-benda yang dipakai oleh manusia?
Berikut adalah pembahasan lengkap tentang rangkaian listrik, dari mulai pengertian, jenis-jenis, komponen, rumus, contoh soal, dan perbedaan rangkaian listrik seri dan paralel.
Pengertian Rangkaian Listrik
Rangkaian listrik merupakan sebuah jalur atau susunan komponen elektron yang dirangkai sebagai alat yang bisa mengalirkan listrik dari sumber daya ke perangkat yang akan digunakan.
Elektron yang dirangkai tersebut akan mengalir pada bahan penghantar listrik yang dinamakan konduktor.
Konduktor yang digunakan biasanya terbuat dari bahan tembaga yang bisa menghantarkan arus listrik.
Jenis Rangkaian Listrik
Rangkaian listrik memiliki dua jenis, yaitu Rangkaian seri dan rangkaian paralel yang jika digabungkan akan menjadi sebuah rangkaian campuran.
Berikut adalah penjelasan dari jenis-jenis rangkaian listrik.
- Rangkaian Seri
Rangkaian seri adalah sebuah rangkaian listrik yang jalur hambatannya disusun dengan cara sejajar atau bersebelahan.
Pada rangkaian listrik jenis seri kuat arus akan mengalir dari sumber energi listrik (misalnya baterai) yang berada di satu hambatan, yang kemudian melewati hambatan lain dalam satu kabel.
Dalam rangkaian seri, setiap arus pada hambatan akan memiliki nilai yang sama karena alirannya tidak mengalir ke tempat lain lagi.
- Rangkaian Paralel
Rangkaian paralel merupakan sebuah rangkaian listrik yang mempunyai ciri hambatannya disusun secara bercabang atau bertingkat.
Dalam rangkaian paralel aliran listrik mengalir dari baterai menuju ke arah hambatan yang titiknya tidak sejajar, ada yang ke bawah atau arah lainnya.
Artinya pada rangkaian ini arus listrik akan memecah dan kuat arusnya memiliki nilai yang berbeda, setiap percabangan akan menerima kuat arus yang tidak sama.
Komponen Rangkaian Listrik
Rangkaian listrik memiliki komponen-komponen pembentuk yang terdiri dari resistor, kapasitator, induktor, dioda, dan transistor.
Berikut adalah komponen rangkaian listrik dan penjelasannya secara singkat.
- Resistor (R)
Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki fungsi atau kegunaan sebagai penghambat arus listrik.
Resistor bisa menghambat arus yang dihantarkan oleh listrik sehingga sering disebut sebagai hambatan listrik.
Resistor mempunyai nilai resistansi yang tidak sama sesuai dengan bahan pembuatannya. Semakin besar nilai sebuah resistor maka semakin besar pula arus listrik yang mampu dihambatnya.
- Kapasitator (C)
Komponen lain dari rangkaian listrik adalah kapasitator, kapasitator (C) merupakan komponen elektronik yang berguna untuk menyimpan arus listrik.
Aliran elektron yang disimpan, suatu saat bisa dilepaskan kembali. Ruangan untuk menyimpan aliran listrik ini diberi mana kapasitansi dan mempunyai satuan farad.
- Induktor
Salah satu komponen rangkaian listrik lainnya adalah induktor, Induktor merupakan komponen elektronika yang berguna untuk menyimpan tenaga magnet.
Konduktor bisa menyimpan medan magnet dan sering disebut induktansi yang memiliki satuan henry (H)
- Dioda
Komponen pembentuk rangkaian listrik lainnya adalah dioda. Dioda memiliki fungsi untuk mengatur arus listrik ke arah yang selaras.
Kemampuan menyearahkan listrik yang dimiliki dioda ini kemudian sering membuat dioda digunakan sebagai pengontrol arus listrik.
- Transistor
Komponen rangkaian listrik yang terakhir adalah transistor yang memiliki tugas untuk memperkuat, mengendalikan, serta menghasilkan sinyal listrik.
Transistor sering disebut sebagai komponen listrik yang memiliki sifat semi konduktor karena fungsinya yang hampir mirip.
Rumus Rangkaian Listrik
Untuk menghitung rangkaian listrik, dibutuhkan rumus sebagai berikut.
- Rangkaian Seri
Ketika ada rangkaian listrik seri yang arusnya mengalir melewati lampu 1, 2, dan 3 yang sama arusnya, maka nilai arus listrik sama, secara matematis dapat dituliskan dengan rumus sebagai berikut:
Itotal = I1 = I2 = I3 = …
Sedangkan jika tegangan yang dimiliki lampu 1, 2 dan 3 berbeda, tetapi jika dijumlahkan akan sama dengan tegangan sumber, secara matematis dapat menggunakan rumus berikut:
Vtotal = V1 + V2 + V3 + …
Untuk menghitung hambatan total pada rangkaian seri, bisa menggunakan persamaan berikut:
Rtotal = R1 + R2 + R3 + …
- Rangkaian Paralel
Dalam rangkaian listrik paralel yang memiliki arus listrik berbeda, secara matematis dapat dihitung menggunakan persamaan sebagai berikut:
Itotal = I1 + I2 + I3 + …
Tegangan yang dimiliki rangkaian paralel yang besarnya sama, bisa dihitung menggunakan rumus berikut:
Vtotal = V1 = V2 = V3 = …
Sedangkan untuk mencari hambatan pada rangkaian listrik paralel, bisa menggunakan rumus berikut: :
Contoh Soal
- Soal
Perhatikan gambar berikut ini dan hitung arus listrik yang mengalir pada rangkaian tersebut!
- Pembahasan
Dari soal diatas, diketahui bahwa:
R1 = 2 ohm
R2 = 2 ohm
R3 = 2 ohm
V = 3 V
- Jawaban
Untuk Mencari (R) paralel
Rp = 1 ohm
Rtot = 2 + 1 = 3 Ohm
V = I x R
I = V/R
I = 1 A
Perbedaan Rangkaian Listrik Seri dan Paralel
Berikut adalah beberapa uraian tentang perbedaan rangkaian listrik seri dan paralel.
- Rangkaian seri dan paralel memiliki penggunaan yang berbeda, pada rangkaian seri hambatannya akan saling terhubung sehingga jika satu hambatan mati, hambatan lainnya juga akan mati. Sedangkan pada rangkaian listrik paralel, arusnya bisa dipisahkan dengan saklar yang berbeda-beda.
- Pada rangkaian listrik paralel disusun dengan cara bersusun, sedangkan pada rangkaian seri disusun secara berderet.
- Salah satu perbedaan dari rangkaian listrik seri dan paralel adalah penggunaan kabel dan saklarnya yang berbeda, pada rangkaian seri saklarnya akan berpusat, sedangkan pada rangkaian paralel saklarnya bisa dipecah-pecah.
Itulah pembahasan lengkap mengenai rangkaian listrik, dari mulai pengertian, jenis-jenis, komponen, rumus, contoh soal, dan perbedaan rangkaian listrik seri dan paralel. Semoga pembahasan ini bisa bermanfaat.