Rangkaian Seri: Sifat – Rumus dan Contoh Soal

Kehidupan kita sehari-hari menjadi lebih praktis karena peralatan elektronika yang mendukung kebuhutan kita. Kipas angin mungkin termasuk alat elektronik yang sudah jadul, televisi juga termasuk alat elektronik yang sudah dikenal sejak zaman dulu, saat ini bahkan robot sapu saja sudah banyak dimiliki orang.

Dibalik peralatan elektronik yang membantu mempermudah hidup kita, ada komponen-komponen elektronika yang tersusun dalam sebuah rangkaian dan mengalirkan listrik ke peralatan tersebut, inilah yang dissebut rangkaian listrik.

Rangkaian listrik ada dua yaitu paralel dan seri, berikut ini kita akan membahas apa itu rangkaian seri serta apa saja karakteristik yang membuat beberapa peralatan elektronika menggunakan rangkaian ini.

Pengertian Rangkaian Seri

Rangkaian seri merupakan rangkaian listrik yang disusun berderet atau berurutan, secara singkat rangkaian seri merupakan rangkaian yang hanya memiliki 1 jalur arus listrik.

Rangkaian seri memiliki kutub negatif komponen pertama dengan kutub positif komponen kedua, lalu kutub negatif di komponen ke dua dengan kutub positif komponen ketiga dan selanjutnya diteruskan menuju kutub positif komponen pertama.

Sifat Rangkaian Seri

Rangkaian seri memililiki karakteristik atau sifat-sifatnya sendiri, berikut beberapa sifat yang dimiliki rangkaian seri.

• Rangkaian seri ditunjukkan dengan susunan rangkaiannya yang berderet, komponennya disusun berurutan.
• Rangkaian seri adalah rangkaian tunggal, memiliki 1 jalur arus.
• Tidak memiliki percabangan
• Jika salah satu komponen yang ada pada rangkaian seri putus, maka listrik secara total terputus dan semua komponen tidak bisa bekerja
• Besar tegangan beban rangkaian sama dengan besar tegangan yang melalui rangkaian
• Besar tegangan pada tiap komponen berbeda-beda, besar tegangan beban rangkaian sama dengan besar tegangan yang melalui rangkaian total.
• Jika rangkaian seri memiliki banyak hambatan, maka semakin besar juga nilai hambatannya
• Kuat arus yang mengalir pada rangkaian seri jumlahnya sama dengan total kuat arus
• Rangkaian seri adalah rangkaian sederhana yang tak membutuhkan banyak saklar dan kabel

Rumus Rangkaian Seri

Rangkaian seri menggunakan rumus hukum ohm dan rumus hambatan pengganti (Rs), rumus hambatan pengganti adalah turunan dari rumus hukum ohm.

Rs = R1 + R2 + R3

Rs : Hambatan total rangkaian seri (Ohm)

R1 : Hambatan ke-1 R2 : Hambatan ke-2 R3 : Hambatan ke-3.

Kelebihan dan Kekurangan Rangkaian Seri

Rangkaian seri dijadikan pilihan rangkaian suatu alat elektronika karena kelebihan dan fungsinya. Berikut beberapa kelebihan dan juga kekurangan rangkaian seri. Jika dilihat dari segi aplikatif, berikut kelebihan rangkaian seri:

• Kuat arus listrik yang mengalir di tiap bagian memiliki jumlah atau besar yang sama
• Rangkaiannya sederhana dan mudah dibuat
• Rangkaiannya sejajar, tidak butuh banyak komponen
• Lebih ekonomis

Sedangkan Kekurangan Rangkaian Seri yang merugikan antara lain:

• Rangkaian seri membutuhkan daya listrik banyak (kurang hemat energi)
• Jika salah satu komponen pada rangkaian seri rusak, maka arus listrik pada rangkaian juga terputus
• Lampu yang menggunakan rangkaian seri biasanya lampunya redup karena jumlah lampu yang banyak karena rangkaian tidak stabil.

Contoh Soal Rangkaian Seri

1. Terdapat 3 buah lampu di dalam sebuah ruangan, hambatannya masing-masing 5 ohm, 3 ohm dan 4 ohm. Jika ketiga lampu itu disusun seri maka berapa besar hambatan totalnya?

• Diketahui : R1 = 5ohm R2 = 3 ohm R3 = 4 ohm
• Ditanyakan : Berapa Rs
• Jawab :

Rs = R1+R2+R3
= 5 ohm + 3 ohm + 4 ohm
= 12 ohm

Jadi besar hambatan total rangkaian seri tersebut yaiu 12 ohm

2. Jika nilai hambatan pada 3 lampu dengan rangkaian seri adalah sebesar 12ohm, tentukan berapa besaran nilai hambatan lampu jika lampu yang lain memiliki besar hambatan masing-masing 5 dan 1 ohm.

• DIketahui: Rs = 12 ohm; R1 = 5 ohm; R2 = 1 ohm
• Ditanyakan R3?
• Jawaban:

Rs = R1+R2+R
12 ohm = 5 ohm + 1 ohm + R
12 ohm = 6 ohm + R
R3 = 12 ohm – 6 oh
R3 = 6 ohm

Maka besar hambatan lampu pada rangkaian listrik seri tersebut sebesar 6 ohm.

Perbedaan Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel

Selain rangkaian seri, ada juga rangkaian paralel, keduanya tentu berbeda, perbedaan mendasar yaitu susunan rangkaiannya. Rnagkaian seri hambatannya disuun dengan bersebelahan sedangkan paralel disusun dengan bertumpuk dan bercabang.

Kuat arus pada rangkaian seri mengalir dari sumber energi dari hambatan satu ke hambatan lainnya dengan melewati satu kabel. Sedangkan rangkaian paralel adalah rangkaian dengan banyak percabangan sehingga kuat arus listrik yang diterima oleh hambatan 1dan 2 tidaklah sama. Sedangkan kuat arus sumber energinya menjadi sama dengan jumlah total kuat arus seluruh hambatan.

Rangkaian seri lebih banyak digunakan untuk rangkaian alat elektronika yang sederhana, sedangkan rangkaian paralel digunakan untuk peralatan elektronika yang lebih rumit.

Kesimpulan Pembahasan

Rangkaian seri banyak kita jumpai di sekitar kita, biasanya digunakan untuk alat elektronika yang sederhana seperti lampu hias, lampu senter, lampu neon, lampu kulkas dan lain-lain.

Rangkaian seri memiliki kelebihan dan kekurangan, maka penggunaannya biasanya akan disesuaikan dengan fungsi dan kebutuhan pada peralatan listrik tersebut. Meskipun rangkaian seri pada lampu biasanya tidak menghasilkan lampu yang terang, namun rangkain seri tetap menjadi pilihan karena lebih ringkas, salah satu contohnya lampu hiasan LED yang biasanya kita lihat di jalan.