Rangkaian Listrik Seri, Paralel, dan Campuran

By | August 24, 2017

Rangkaian listrik terdiri atas dua jenis yaitu seri dan paralel. Selain itu ada juga gabungan dari dua jenis rangkaian listrik, yang disebut rangkaian campuran. Sehingga, terdapat tiga bentuk rangkaian listrik yaitu rangkaian listrik seri, paralel, dan campuran.

Perbedaan jenis rangkaian listrik ini terletak pada cara merangkainya. Rangkaian listrik seri disusun secara sejajar, sedangkan rangkaian listrik paralel disusun secara bersusun atau bercabang. Sedangkan rangkaian campuran merupakan kombinasi dari rangkaian seri dan paralel.

Penerapan rangkaian seri dalam kehidupan sehari-hari dapat ditemukan pada lampu senter. Pernahkah sobat idSCHOOL memperhatikan senter? Biasanya, lampu senter tersusun atas dua batu baterai dan sebuah lampu. Batu baterai sebagai sumber tegangan dan lampu pada senter disusun secara seri. Sedangkan instalasi listrik pada rumah-rumah merupakan contoh penyusunan rangkaian listrik secara paralel.

Rangkaian listrik seri, paralel, dan campuran memiliki karakteristik dan rumus yang berbeda. Untuk lebih detailnya, simak pembahasan lanjutan mengenai karakteristik pada rangkaian listrik seri, paralel, dan campuran berikut ini.

 

Rangkaian Listrik Seri

Pembahasan pertama mengenai rangkaian listrik seri, paralel, dan campuran yang akan dibahas adalah rangkaian seri. Bentuk rangkaian seri dapat dibilang sangat sederhana karena rangkaiannya disusun secara lurus dan tidak mimiliki cabang.

 
Karakteristik Rangkaian Listrik Seri:

  1. Cara menyusun rangkaian cenderung praktis dan sederhana.
  2. Semua komponen listrik disusun secara sejajar (berderet atau berurutan).
  3. Kabel penghubung pada seluruh komponen tidak memiliki percabangan sepanjang rangkaian.
  4. Hanya ada satu jalan yang dapat dilalui oleh arus, jadi jika ada satu jalur yang terputus maka rangkaian tidak dapat berfungsi dengan benar.
  5. Arus listrik yang mengalir di berbagai titik dalam rangkaian sama besarnya
  6. Setiap komponen yang terpasang akan mendapat arus yang sama.
  7. Beda potensial/tegangan pada setiap komponen yang terpasang memiliki nilai yang berbeda.
  8. Memiliki hambatan total yang lebih besar daripada hambatan penyusunnya.

 
Gambar Rangkaian Seri
 
rangkaian seri
 
Rumus pada Rangkaian Seri

    \[I = I_{1} = I_{2} = I_{3} \]

    \[ V = V_{1} + V_{2} + V_{3} \]

    \[ R = R_{1} + R_{2} + R_{3} \]

 
 

Rangkaian Paralel

Rangkaian paralel memliki ciri yang dapat dikenali, yaitu susunan rangkaiannya memiliki cabang. Instalasi listrik di suatu rumah biasanya menggunakan susunan rangkaian pararlel. Meskipun sedikit lebih rumit dari rangkaian seri, rangkaian paralel memiliki banyak keuntungan.

 
Karakteristik Rangkaian Listrik Paralel

  1. Cara menyusun rangkaian cenderung lebih rumit.
  2. Semua komponen listrik terpasang secara bersusun atau sejajar.
  3. Kabel penghubung pada sebuah rangkaian memiliki percabangan.
  4. Terdapat beberapa jalan yang dapat dilalui oleh arus.
  5. Arus yang mengalir pada setiap cabang memiliki besar nilai yang berbeda.
  6. Setiap komponen yang terpasang mendapat besar arus yang berbeda.
  7. Semua komponen mendapat tegangan yang sama besar.
  8. Hambatan totalnya lebih kecil dari hambatan pada tiap-tiap komponen penyusunnya.

 
Gambar Rangkaian Paralel
 
rangkaian paralel

 
Rumus pada Rangkaian Paralel

    \[I = I_{1} + I_{2} + I_{3} \]

    \[V = V_{1} = V_{2} = V_{3} \]

    \[\frac{1}{R} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} + \frac{1}{R_{3}} \]

    \[ I_{1} : I_{2} : I_{3} = \frac{1}{R_{1}} : \frac{1}{R_{2}} : \frac{1}{R_{3}} \]

 
 

Rangkaian Campuran

Rangkaian campuran merupakan gabungan dari rangkaian seri dan paralel. Secara umum, karakteristik dan hukum yang berlaku pada rangkaian campuran juga mengikuti keduanya.

 
Gambar Rangkaian Paralel
 

 
Rumus pada Rangkaian Campuran di Atas

    \[I = I_{1} + I_{2} \]

    \[\frac{1}{R_{p}} = \frac{1}{R_{2}} + \frac{1}{R_{3}} \]

    \[R_{total} = R_{1} + \frac{1}{R_{p}} \]

 
Melalui halaman ini, sobat idschool akan dijelaskan sedikit tentang hukum kirchoff. Materi rangkaian listrik memiliki hubungan erat dengan hukumm Kirchoff, sehingga perlu disinggung sedikit tentang hukum Kirchoff. Pelajari lebih lanjut materinya pada uraian di bawah.
 
 

Hukum Kirchhoff I

Setelah mempelajari rangkaian listrik seri, paralel, dan campuran pada pembahasan di atas. Pembahasan selanjutnya adalah mengenai arus listrik yang mengalir pada rangkaian. Pada tahun 1845, Gustav Robert Kirchhoff, seorang ahli fisika dari Jerman, memperkenalkan Hukum Kirchoff. Hukum Kirchhoff berfungsi untuk menganalisis arus dan tegangan dalam sebuah rangkaian. Hukum Kirchhoff I merupakan hukum yang berkaitan dengan dengan arah arus pada titik percabangan.

 
Bunyi Hukum Kirchoff I
Pada rangkaian listrik bercabang, jumlah kuat arus yang masuk pada suatu titik percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik itu.
 

    \[ \sum I_{masuk} = \sum I_{keluar} \]

 
hukum kirchoff I

 
Baca Juga: Rangkaian Jembatan Wheatstone

 
 

Contoh Soal dan Pembahasan

Contoh 1: SOAL UN IPA FISIKA 2016
Perhatikan gambar rangkaian berikut!
 
rangkaian listrik seri, paralel, dan campuran
 
Kuat arus yang mengalir melalui rangkaian listrik (I) adalah ….
A.     1,5 A
B.     1,0 A
C.     0,75 A
D.     0,5 A
 
Pembahasan:
Hambatan total = R_{p} + r

    \[ \frac{1}{R_{p}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} + \frac{1}{R_{3}} \]

    \[ \frac{1}{R_{p}} = \frac{1}{12} + \frac{1}{6} + \frac{1}{4} \]

    \[ \frac{1}{R_{p}} = \frac{1 + 2 + 3}{12} \]

    \[ \frac{1}{R_{p}} = \frac{6}{12} \]

    \[ {R_{p}} = \frac{12}{6} = 2 \; \Omega \]

 

    \[ {R_{total}} = R_{p} + r = 2 + 1 = 3 \; \Omega \]

 
Jadi, kuat arus yang mengalir pada rangkaian:

    \[ I = \frac{V}{R_{total}} = \frac{1,5}{3} = 0,5 \; A \]

Jawaban: D
 
Sekian pembahasan mengenai rangkaian listrik seri, paralel, campuran. Terimakasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat.
 
Baca Juga: Magnet dan Cara Membuat Magnet

Category: SMP