Pada dasarnya, dalam
sebuah rangkaian kelistrikan dibedakan menjadi tiga kategori yaitu rangkaian
kelistrikan seri, rangkaian kelistrikan paralel dan rangkaian kelistrikan
campuran atau gabungan seri-paralel.
Untuk lebih jelasnya,
perhatikan gambar berikut ini :
Rangkaian
seri
Rangkaian kelistrikan
secara seri terdiri dari beberapa komponen tahanan (resistor) yang dihubungkan
antara satu komponen dengan komponen lainnya secara berderetan, serta pada
rangkaian listrik secara seri hanya terdapat satu jalur yang digunakan untuk
mengalirkan listrik sehingga jika satu komponen rusak maka akan mempengaruhi
aliran listrik yang menuju ke komponen berikutnya.
Sifat-sifat dari
rangkaian listrik yang disusun secara seri ini antara lain :
- Arus yang mengalir pada tiap-tiap bagian atau komponen pada rangkaian kelistrikan tersebut adalah sama besar (Itot = I1= I2 = I3 dst).
- Tegangaan sumber adalah sama besar dengan penjumlahan tegangan yang ada pada tiap-tiap bagian atau komponen pada rangkaian kelistrikan tersebut (Vs = V1 + V2 + V3 dst).
- Tahanan total pada rangkaian tersebut didapatkan dari penjumlahan semua tahanan pada tiap-tiap bagian atau komponen yang ada pada rangkaian kelistrikan tersebut (Rtot = R1 + R2 + R3 dst).
Sebagai contoh, pada
rangkaian listrik dibawah ini disusun secara seri dengan mempunyai dua buah
tahanan, yang masing-masing tahanan memiliki nilai 2 Ω dan 4 Ω dan dihubungkan
dengan baterai yang memiliki tegangan sebesar 12 V.
Pada rangkaian listrik yang
disusun secara seri diatas, dapat dicari tahanan totalnya yaitu dengan cara
melakukan penjumlahan semua tahanan yang ada pada rangkaian tersebut.
Sedangkan unuk
menentukan besar arus yang mengalir pada rangkaian tersebut, dapat dicari
dengan cara :
Kemudian, besar
tegangan yang ada pada masing-masing tahanan dapat dicari dengan cara :
Rangkaian
paralel
Rangkaian listrik
secara paralel ini banyak diaplikasikan untuk rangkaian kelistrikan pada
kendaraan. Pada rangkaian listrik yang disusun secara paralel,
komponen-komponennya disusun secara bercabang.
Sifat-sifat dari
rangkaian listrik yang disusun secara paralel ini antara lain :
- Besar arus yang mengalir pada tiab-tiap cabang pada rangkaian kelistrikan tersebut berbeda, hal ini tergantung dari besarnya tahanan yang ada pada cabang tersebut. Arus total pada rangkaian paralel ini didapatkan dari penjumlahan besarnya arus yang melewati tiap-tiap cabang (Itot = I1 + I2 + I3 dst).
- Tegangan pada tiap-tiap cabang sama besar dengan tegangan sumber atau tegangan total (Vtot = V1= V2 = V3 dst).
- Tahanan total pada rangkaian tersebut didapatkan dari jumlah kebalikan dari semua tahanan yang terdapat pada masing-masing cabang di rangkaian tersebut 1/Rtot = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 dst).
Sebagai contoh, pada
rangkaian kelistrikan yang disusun secara paralel, memiliki tahanan pada
masing-masing cabang sebesar 6 Ω dan 3 Ω dan dihubungkai dengan baterai yang
memiliki tegangan 12 V.
Tahanan total dapat
dicari dengan cara :
Tegangan pada
masing-masing tahanan pada cabang adalah sama besar.
Untuk menentukan arus
yang mengalir pada tiap-tiap tahanan dapat ditentukan dengan cara :
Sedangkan untuk
menentukan arus total pada rangkaian paralel tersebut, dapat dicari dengan cara dua cara, yang pertama dengan menjumlahkan kedua arus yang mengalir :
Cara kedua yaitu dengan membagi tegangan dengan tahanan total :
Rangkaian
gabungan (seri-paralel)
Rangkaian gabungan atau
campuran merupakan rangkaian kelistrikan yang tersusun dari gabungan antara
rangkaian seri dan rangkaian paralel.
Sebagai contoh, sebuah
rangkaian listrik disusun seperti pada gambar dibawah ini :
Tahanan pada rangkaian
diatas antara R1 disusun secara seri dengan tahanan R2 dan
R3 kemudian antara tahanan R2 dengan tahanan R3
disusun secara paralel.
Pertama-tama kita cari
pada rangkaian paralel terlebih dahulu antara R2 dan R3 dengan
cara :
Setelah itu, bisa
dicari tahanan totalnya yaitu dengan cara menjumlahkan antara tahanan R1
dan tahanan Rp karena kedua tahanan tersebut disusun secara seri.
Besar arus total dapat
dicari dengan cara :
Kemudian untuk
menentukan arus yang mengalir pada tiap-tiap cabang, lagkah pertama yang harus
dilakukan adalah menentukan besar tegangan yang mengalir pada kedua cabang
tersebut, maka dapat dicari dengan cara :
Maka besar arus yang
mengalir pada R2 adalah :
Sedangkan besar arus
yang mengalir pada R3 adalah :
0 Response to "Listrik Dasar : Sifat dan Rangkaian Listrik Seri, Paralel serta Campuran"
Post a Comment