Apa saja contoh rangkaian listrik paralel yang sering kamu temui?

1. Potong kabel menjadi beberapa bagian sebanyak yang diperlukan, sesuaikan dengan gambar di atas.
2. Kupas semua ujung kabel menggunakan tang
3. Gabungkan ketiga baterai dengan susunan seperti pada gambar.
4. Ambil 4 potongan kabel, sambungkan masing-masing satu ujungnya ke satu per satu kutub positif lampu, kemudian gabungkan semua ujung yang lain menjadi satu.
5. Terapkan langkah (3) pada kutub negatif lampu.
6. Ambil 1 potongan kabel, sambungkan salah satu ujungnya ke gabungan kabel kutub positif, bungkus dengan isolasi. Kemudian, ujung yang lain disambungkan ke salah satu kutub saklar.
7. Ambil 1 potongan kabel, sambungkan salah satu ujungnya ke kutub saklar yang masih kosong, kemudian ujung yang lain disambung ke kutub positif baterai.
8. Ambil 1 potongan kabel, sambungkan salah satu ujungnya ke gabungan kabel kutub negatif, bungkus dengan isolasi. Kemudian, ujung yang lain disambungkan ke kutub negatif baterai.
9. Bungkus baterai sedemikian rupa dengan isolasi agar kabel yang terhubung tidak terlepas.
10. Rangkaian paralel selesai.

Contoh Rangkaian Paralel

• Hambatan kecil sehingga nyala lampu lebih terang.
  
• Masing-masing komponen dapat bekerja secara bebas tanpa dipengaruhi komponen lain.
• Rangkaian paralel bila salah satu lampu atau alat listrik dilepas/rusak/padam, maka lampu/alat listrik yang lain tidak ikut mati atau tetap menyala/berfungsi.

Kelemahan/Kekurangan/Kerugian Rangkaian Paralel

• Biaya lebih mahal karena memerlukan banyak kabel
• Kurang efisien dalam menghantarkan arus listrik
• Rangkaian lebih rumit karena terdiri dari banyak percabangan

Rumus Rangkaian Paralel

Rumus-rumus yang berlaku dalam rangkaian paralel adalah rumus hukum Ohm, hukum Kirchoff, dan rumus hambatan pengganti (total).

Rumus hukum Ohm adalah:

V = I . R.....(1)

Sementara itu, hukum Kirchoff adalah hukum yang mengatur tentang percabangan pada rangkaian listrik.

Rumus hambatan pengganti (RP) bisa didapatkan dari penurunan rumus hukum Ohm berdasarkan analisis rangkaian paralel. Perhatikan gambar berikut ini:

Pada rangkaian paralel di atas, tegangan (V) pada setiap hambatan sama besar, walaupun nilai hambatannya (R) berbeda-beda. Secara matematis, dituliskan:

Vab = V1 = V2 = V3 .....(2)

Menurut Hukum I Kirchoff, kuat arus listrik yang melalui R1, R2, dan R3 adalah I1, I2, dan I3. Adapun kuat arus (I) antara titik a dan b adalah IP.

Pada rangkaian berlaku:

IP = I1 + I2 + I3.....(3)

Oleh karena I1 = Vab/R1, I2 = Vab/R2, I3 = Vab/R3, dan IP = Vab/RP, maka:

Vab/RP = Vab/R1 + Vab/R2 + Vab/R3....(4)

1/RP = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3....(5, Rumus Hambatan Pengganti Rangkaian Paralel)

Dari rumus (5) dapat disimpulkan bahwa hambatan pengganti susunan paralel (RP) selalu lebih kecil daripada hambatan paling kecil yang terpasang pada rangkaian.

Khusus untuk dua hambatan R1 dan R2 yang disusun secara paralel, hambatan paralel penggantinya bisa dinyatakan dengan rumus:

RP = R1R2/R1 + R2.....(6)

Hambatan yang disusun secara paralel berfungsi sebagai pembagi arus dengan nilai perbandingan kuat arus pada rangkaian di setiap cabang adalah:

R1 : R2 : R3 = 1/I1 : 1/I2 : 1/I3.....(7)

Contoh Soal

Berikut ini adalah beberapa contoh soal tentang rangkaian paralel yang sering ditanyakan oleh para siswa:

1. Mengapa rangkaian paralel disebut rangkaian bercabang?

Jawab:

Karena terdapat percabangan jalur (kabel) arus listrik untuk mengaliri setiap komponen yang disusun secara berjajar.

2. Apa yang terjadi jika salah satu cabang atau komponen listrik dalam rangkaian listrik paralel rusak?

Jawab:

Cabang atau komponen lain tetap berfungsi karena masing-masing komponen bekerja secara bebas atau tidak bergantung dengan komponen lainnya.

3. Bagaimana arus listrik mengalir pada rangkaian listrik paralel?

Jawab:

Arus listrik yang mengalir pada rangkaian paralel akan terbagi dan besarnya dipengaruhi oleh komponen yang terpasang di setiap cabang.

4. Bagaimana energi listrik yang digunakan pada rangkaian paralel?

Jawab:

Energi listrik pada rangkaian paralel lebih hemat dan efektif karena hambatan total seluruh rangkaian lebih kecil.

5. Tuliskan contoh pemanfaatan rangkaian paralel dalam kehidupan sehari-hari?

Jawab:

Contohnya lampu pada instalasi rumah tangga dan lampu lalu lintas.

6. Eko membuat rangkaian listrik sederhana yang tersusun dari kabel, dua buah baterai, dan dua buah lampu. ketika lampu A dilepas, B tetap menyala. berdasarkan peristiwa tersebut, Eko membuat rangkaian listrik...

A. Seri

B. Paralel

C. Campuran

D. Ganda

Jawab:

B. Paralel

7. Jelaskan tegangan listrik pada rangkaian paralel?

Jawab:

Pada rangkaian paralel, tegangan listrik yang mengalir di setiap komponen besarnya sama (sama besar dengan tegangan sumber).

8. Jika empat lampu dirangkai secara paralel, nilai tegangan pada keempat lampu akan?

Jawab:

Sama besar

9. Mengapa lampu lalu lintas disusun secara paralel?

Jawab:

Agar lampu bisa di atur untuk menyala secara bergantian, yaitu merah, kuning, dan hijau karena masing-masing lampu memiliki jalur arus yang berbeda.

10. Dua buah resistor masing-masing besarnya 6 Ohm dan 12 Ohm disusun paralel dan dihubungkan dengan sumber tegangan 12 volt. Hitunglah:

• Hambatan total pengganti

• Kuat arus listrik yang keluar dari sumber tegangan

• Tegangan pada masing-masing resistor

• Kuat arus listrik pada masing-masing resistor
  

Jawab:

Diketahui:

• R1 = 6 Ohm
• R2 = 12 Ohm
• V = 12 Volt

Ditanyakan:

a. RP
b. IP
c. V1 dan V2
d. I1 dan I2

Penyelesaian:

a. RP

RP = R1R2/R1 + R2

= 6 . 12/6 + 12

= 4 Ohm

Jadi, hambatan total penggantinya (RP) adalah 4 Ohm.

b. IP

IP = V/RP

= 12/4

= 3 A

Jadi, kuat arus yang keluar dari sumber tegangan adalah 3 A

c. V1 dan V2

Karena kedua resistor dirangkai secara paralel, maka tegangan pada masing-masing resistor (V1 dan V2) sama besar dengan tegangan sumber, yaitu 12 Volt.

d. I1 dan I2

I1 = V/R1

= 12/6

= 2 A

I2 = V/R2

= 12/12

= 1 A

Jadi, kuat arus pada masing-masing resistor (I1 dan I2) adalah 2 A dan 1 A.

11. Empat buah hambatan 15 Ohm, 10 Ohm, 6 Ohm, dan 5 Ohm disusun paralel lalu dihubungkan dengan sumber tegangan listrik perbandingan arus yang mengalir untuk tiap-tiap hambatan adalah?

Jawab:

Diketahui:

• R1 = 15 Ohm
• R2 = 10 Ohm
• R3 = 6 Ohm
• R4 = 5 Ohm

Ditanyakan:

• Perbandingan kuat arus (I) tiap hambatan (I1 : I2 : I3 : I4)
  

Penyelesaian:

I1 : I2 : I3 : I4 = V/R1 : V/R2 : V/R3 : V/R3

= V/15 : V/10 : V/6 : V/5

= 1/15 : 1/10 : 1/6 : 1/5

= 2/30 : 3/30 : 5/30 : 6/30

I1 : I2 : I3 : I4 = 2 : 3 : 5 : 6

Jadi, perbandingan kuat arus tiap hambatan adalah 2 : 3 : 5 : 6.

Kesimpulan

Rangkaian paralel adalah rangkaian alat-alat listrik yang disusun/dihubungkan secara berjajar atau bercabang, berfungsi sebagai pembagi arus.

Gimana adik-adik, udah paham kan materi rangkaian paralel di atas? Jangan lupa lagi yah.

Sekian dulu materi kali ini, bagikan agar teman yang lain bisa membacanya. Terima kasih, semoga bermanfaat.

Referensi:

• Pauliza, Osa. 2008. Fisika Kelompok Teknologi dan Kesehatan untuk SMK Kelas XII. Bandung: Grafindo Media Pratama.