Bagaimanakah rangkaian listrik pada rangkaian seri?

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 Listrik: Perbedaan Rangkaian Seri dan Paralel| Fisika Kelas 12

Kresnoadi Sep 25, 2018 • 6 min read

Konsep Pelajaran Kelas 12 SMA Fisika XII

Artikel Fisika kelas 12 akan membahas penjelasan mengenai rangkaian listrik. Khususnya perbedaan rangkaian seri dan paralel, baik rumus kuat arus, tegangan, dan hambatan, maupun kelebihan dan kekurangan keduanya.

Hayo, siapa yang suka mainan lampu? Anak zaman sekarang, kalo udah ngomongin lampu hias, pasti langsung kebayang jenis lampu yang satu ini deh: lampu tumblr. Entah kenapa juga dinamain kayak gitu. Apakah ada hubungannya sama nama media sosial yang udah diblokir itu?

Lampu tumblr untuk menghias kamar (sumber: thenakedsoul.co)

Selain bisa ngebuat kamar kita jadi hits jadi kayak kamar-kamar di Instagram, bersyukurlah karena lampu tersebut disusun dengan rangkaian seri. Hah? Maksudnya apa tuh rangkaian seri?

Begini. Bandingkan lampu-lampu tersebut dengan instalasi lampu yang ada di rumah kamu. Kalau kamu perhatikan, biasanya, instalasi lampu di rumah menerapkan sistem satu saklar untuk satu lampu. Artinya, lampu-lampu di rumah kamu disusun menggunakan rangkaian paralel.

Sekarang bayangkan kalau kamu harus mematikan/menyalakan lampu tumblr semuanya satu per satu. Bisa-bisa gempor tangan kita. Maka dari itu, kita perlu tahu perbedaan rangkaian seri dan paralel.

Daftar isi

1 Rangkaian seri
- 1.1 Arus
- 1.2 Resistor
- 1.3 Induktor
- 1.4 Kapasitor
2 Rangkaian paralel
3 Catatan
4 Referensi

Rangkaian seriSunting

ArusSunting

I = I 1 = I 2 = I 3 = ⋯ = I r {\displaystyle I=I_{1}=I_{2}=I_{3}=\dots =I_{r}}

Pada rangkaian seri, arus yang lewat besarnya sama tiap elemen.

ResistorSunting

Total hambatan resistor pada rangkaian seri sama dengan jumlahan masing-masing hambatan:

R total = R 1 + R 2 + ⋯ + R n {\displaystyle R_{\text{total}}=R_{1}+R_{2}+\cdots +R_{n}}

Konduktansi listrik berkebalikan dengan hambatan. Total konduktansi pada rangkaian seri dari resistor dapat dihitung dari persamaan berikut:

1 G t o t a l = 1 G 1 + 1 G 2 + ⋯ + 1 G n {\displaystyle {\frac {1}{G_{\mathrm {total} }}}={\frac {1}{G_{1}}}+{\frac {1}{G_{2}}}+\cdots +{\frac {1}{G_{n}}}} .

Untuk kasus khusus dengan 2 resistor dipasang seri, total konduktansi sama dengan:

G total = G 1 G 2 G 1 + G 2 . {\displaystyle G_{\text{total}}={\frac {G_{1}G_{2}}{G_{1}+G_{2}}}.}

InduktorSunting

Induktor juga mengikuti hukum yang sama:

L t o t a l = L 1 + L 2 + ⋯ + L n {\displaystyle L_{\mathrm {total} }=L_{1}+L_{2}+\cdots +L_{n}}

Namun, dalam beberapa kasus sulit untuk menghindari induktor yang berdekatan untuk saling mempengaruhi, karena medan magnet dari satu elemen akan terhubung dengan elemen lainnya. Pengaruh ini didefinisikan pada induktansi-saling M. Jika 2 induktor dipasang seri, ada kemungkinan besarnya induktansi sama tergantung dari medan magnet dari kedua induktor mempengaruhi satu sama lain.

KapasitorSunting

Kapasitor mengikuti hukum berkebalikan. Total kapasitansi yang dipasang seri sama dengan dari jumlah kebalikan masing-masing elemen:

1 C t o t a l = 1 C 1 + 1 C 2 + ⋯ + 1 C n {\displaystyle {\frac {1}{C_{\mathrm {total} }}}={\frac {1}{C_{1}}}+{\frac {1}{C_{2}}}+\cdots +{\frac {1}{C_{n}}}} .

Penggunaan Rangkaian Listrik Seri dan Paralel

Penggunaan rangkaian seri biasanya digunakan pada alat-alat yang tidak memiliki banyak ruang dan jaringan kabel. Contoh alat yang menggunakan rangkaian seri adalah lampu senter.

Sedangkan penggunaan rangkaian paralel digunakan dengan pada rangkaian lampu yang mempunyai banyak fungsi seperti pada rangkaian listrik di rumah, penerangan jalan, dan lampu lalu lintas.

Pada rangkaian yang lebih kompleks seperti rumah, seringkali dijumpai rangkain seri dan rangkaian paralel ini dikombinasikan sesuai dengan kebutuhan manusia.

Seperti pada penggunaan rangkaian lampu-lampu taman yang digabungkan dalam satu saklar, sehingga ketika saklar dimatikan seluruh lampu taman akan padam semua. Tetapi lampu yang ada didalam rumah tidak ikut padam. Tujuan dari kombinasi ini untuk menghasilkan efisiensi dan manfaat yang lebih maksimal.

Baca Juga :Pelapukan Biologi, Fisika, dan Kimia

Arus dan Rangkaian Listrik

1. Rangkaian listrik tertutup dan terbuka

Rangkaian tertutup adalah rangkaian di mana kutub positif dan kutub negatif terhubung sehingga ada arus listrik. Dengan adanya arus listrik dalam rangkaian tertutup, bola lampu dalam rangkaian tersebut bisa menyala.

Rangkaian terbuka adalah rangkaian di mana kutub positif dan kutub negatif tidak terhubung sehingga arus listrik tidak ada. Pada rangkaian terbuka, bola lampu tidak akan bisa menyala karena tidak ada arus listrik.

Perbedaan rangkaian listrik tertutup dan terbuka bisa dilihat dari gambar di bawah ini:

2. Rangkaian seri

Rangkaian seri

Lampu-lampu pada gambar di atas disusun secara seri atau berurutan. Rangkaian seri disebut juga rangkaian tak bercabang. Jika lampu-lampu disusun seri, maka arus listrik yang mengalir menjadi kecil. Akibatnya nyala lampu kurang terang (redup). Makin banyak lampu yang dipasang, nyala lampu makin redup. Jika satu lampu mati, maka lampu yang lain juga mati atau padam.

Rangkaian seri juga terdapat pada susunan baterai senter. Apabila dua baterai atau lebih disusun seri dan dihubungkan dengan lampu, nyala bola lampu akan semakin terang. Akan tetapi, bola lampu akan cepat putus karena tegangan bola lampu tidak sesuai dengan tegangan yang dihasilkan sumber listrik (baterai).

3. Rangkaian paralel

Rangkaian paralel

Pada rangkaian paralel, lampu-lampu disusun sejajar. Lampu yang dirangkai secara paralel lebih terang dibanding lampu yang dirangkai seri. Hal tersebut karena hambatan listrik menjadi lebih kecil. Rangkaian paralel disebut juga rangkaian bercabang. Jika satu lampu mati, lampu yang lain tetap menyala. Oleh karena itu, lampu di rumah disusun paralel.

Lampu yang dipasang pada rangkaian paralel akan menyala sama terang. Ini dikarenakan lampu-lampu tersebut menerima arus listrik dengan tegangan yang sama besar. Akibatnya, energi baterai akan cepat habis.

Keuntungan rangkaian paralel adalah energi listrik pada baterai akan bertahan lebih lama. Selain itu, masing-masing lampu bisa mendapatkan arus listrik sendiri, sehingga jika satu lampu putus, maka yang lainnya akan tetap menyala.

4. Rangkaian campuran

Rangkaian campuran

Rangkaian campuran adalah rangkaian perpaduan antara rangkaian seri dan paralel. Ada lampu yang disusun secara sejajar dan disusun berurutan.

Main gim yuk!

Latihan Soal Sumber Energi

Sharing is caring!

Ini Dia Informasi Tentang Bagaimana Susunan Rangkaian Listrik Seri!

Dipublikasikan oleh Iko ∙ 23 April 2021 ∙ 4 menit membaca

Copied to clipboard