Rangkaian Listrik – Media Masyarakat

Rangkaian listrik adalah suatu jalur atau rangkaian sehingga elektron mampu mengalir dr sumber voltase atau arus listrik. Proses perpindahan elektron inilah yg kita kenal sebagai listrik.

Elektron dapat mengalir pada material penghantar arus listrik yakni konduktor. Oleh alasannya adalah itu kabel dipakai pada rangkaian listrik alasannya kabel yang dibuat dr tembaga yg dapat menghantarkan arus listrik. Tempat dimana elektron masuk ke dlm rangkaian listrik dinamakan dgn sumber listrik. Setiap benda yg memakai listrik untuk penggunaannya disebut sebagai beban listrik.

Lihat pula materi Wargamasyarakat.org yang lain:

Listrik Statis

Dioda

Pada gambar dibawah, lampu merupakan beban listrik & sumber listrik berasal dr baterai; listrik mengalir lewat kabel & sakelar berfungsi untuk memutus atau menyambungkan pemikiran listrik. Untuk menggambar rangkaian listrik, kita harus menyederhanakan gambar seperti pada teladan dibawah dr gambar A menjadi gambar B.

rangkaian listrik gambar

Benda apapun mampu menjadi beban listrik, oleh alasannya adalah itu simbol universal untuk beban listrik yakni kendala (resistor). Makara, simbol lampu pada rangkaian diatas dapat diganti menjadi simbol hambatan seperti pada gambar dibawah.

beban hambatan listrik

Terdapat dua tipe rangkaian yaitu: rangkaian seri & rangkaian paralel. Rangkaian seri & paralel mampu dikombinasikan sehingga menjadi rangkaian kombinasi atau adonan.

Daftar Isi

Rangkaian Seri

Rangkaian seri merupakan sebuah rangkaian listrik yg komponennya disusun dengan-cara berderetan cuma lewat satu jalur fatwa listrik. Contohnya yaitu sebuah rangkaian yg memiliki dua resistor, namun hanya terdapat satu jalur kabel untuk mengalirkan listrik seperti pada gambar dibawah ini.

Pemahaman Aturan Kekekalan Energi

gambar rangkaian seri

Pada rangkaian seri, arus listrik yg mengalir besarnya sama tiap elemen & dirumuskan dengan:

$I_ masuk = I_1 = I_2 = I_3 = \cdots = I_n = I_ keluar$

Total kendala resistor pada rangkaian seri merupakan penjumlahan masing-masing hambatannya yg dirumuskan dengan:

$R_ seri = R_1 + R_2 + R_3 + \cdots + R_n$

Rangkaian Paralel

Rangkaian paralel merupakan suatu rangkaian listrik yg komponennya disusun sejajar dimana terdapat lebih dr satu jalur listrik (bercabang) dengan-cara paralel. Contohnya adalah sebuah rangkaian yg memiliki dua resistor dimana terdapat satu jalur kabel untuk setiap resistor mirip pada gambar dibawah ini.

rangkaian paralel

Sesuai dgn Hukum Kirchoff 1, arus listrik yg masuk mesti sama dgn arus keluar. Sehingga pada rangkaian paralel besarnya arus sebelum masuk ke cabang sama dgn besar arus sesudah keluar dr cabang & dirumuskan dengan:

$I_ masuk = I_1 + I_2 + I_3 + \cdots + I_n$

Sesuai dgn Hukum Ohm, maka total kendala resistor pada rangkaian paralel merupakan jumlah dr kebalikan hambatan tiap-tiap unsur & dirumuskan dengan:

$\frac 1 R_ paralel = \frac 1 R_1 + \frac 1 R_2 + \frac 1 R_3 + \cdots \frac 1 R_n$

Contoh Soal Rangkaian Listrik & Pembahasan

Contoh Soal 1

Perhatikan gambar dibawah ini:

contoh soal rangkaian listrik

Diketahui I₁=I₂=2 Ampere, I₃=I₄=1,5 Ampere, R₁=2 Ω, R₂=8 Ω, R₃=6 Ω, & R₄=4 Ω. Berapa besar Voltase pada rangkaian tersebut?

a) 140 V

b) 7,29 V

c) 6,72 V

d) 2,86 V

Solusi:

Pertama, kita cari arusnya dgn Hukum Kirchoff 1:

$I_ masuk = I_ keluar$

$I_ masuk = I_1 = I_2 = I_3 = I_4$

$I_ masuk = 2A + 2A + 1,5A + 1,5A = 7A$

Kemudian, total hambatan paralelnya dicari dengan:

$\frac 1 R_ paralel = \frac 1 R_1 + \frac 1 R_2 + \frac 1 R_3 + \frac 1 R_4$

$\frac 1 R_ paralel = \frac 1 2 \Omega + \frac 1 8 \Omega + \frac 1 6 \Omega + \frac 1 4 \Omega + \frac 25 24 \Omega$

$R_ paralel = \frac 24 \Omega 25 = 0,96 \Omega$

Lalu, untuk mencari Voltase digunakan Hukum Ohm:

$V = I \times R = 7A \times 0,96 \Omega = 0,672 V$

Maka, jawaban yg benar yakni C.

Contoh Soal 2

Sebuah dapur memiliki tiga perlengkapan elektronik yg terpasang pada jalur listrik 120 Volt, yaitu: panggangan microwave 1200 Watt, penghangat air 850 Watt, & rice cooker 900 Watt. Arus listrik akan terputus pada circuit breaker PLN yg terpasang kalau melampaui 15 Ampere. Dari ketiga benda elektronik tersebut, manakah yg dapat digunakan dengan-cara serentak tanpa memutuskan circuit breaker yg mampu menetapkan arus listrik?

Hakikat Ilmu Fisika: Pengertian Dan Pertumbuhan

a) oven microwave, penghangat air, & rice cooker

b) oven microwave & penghangat air

c) panggangan microwave & rice cooker

d) penghangat air & rice cooker

Solusi:

Kita harus tahu bahwa stop kontak di rumah kita merupakan rangkaian paralel sehingga masing-masing jalur tak menghipnotis jalur lain & dikala salah satu jalur terputus, maka jalur yang lain akan tetap mampu mengaliri arus listrik. Agar lebih jelasnya, perhatikan gambar di bawah ini.

contoh aplikasi rangkaian listrik

Dengan arus listrik maksimal 15 Ampere pada voltase 120 volt, maka besarnya daya listrik maksimal pada dapur tersebut yaitu:

$P = V \times I = 120V \times 15A = 1800 Watt$

Agar tak terjadi “mati listrik” alasannya turunnya circuit breaker, maka penggunaan alat-alat elektronik tak boleh melampaui 1800 Watt.

Oven microwave + pemanas air + rice cooker: 1200 W + 850 W + 900 W = 2950 W

Oven microwave + pemanas air: 1200 W + 850W = 2050 W

Oven microwave + rice cooker: 1200 W + 900 W = 2100 W

Rice cooker + pemanas air: 900 W + 850 W = 1750 W

Makara, pada dapur hanya mampu dioperasikan rice cooker & pemanas air dengan-cara serempak. Semua variasi lain selain kedua peralatan diatas akan menurunkan circuit breaker sehingga listrik akan padam.

Maka, jawaban yg benar ialah D.

Kontributor: Ibadurrahman, S.T.

Mahasiswa S2 Teknik Mesin FTUI

Materi Wargamasyarakat.org lainnya:

Listrik Statis

GLBB

Elastisitas Fisika