Pengertian Rangkaian ListrikPernahkan sobat memikirkan kira-kira yang dipakai pada lampu di jalan itu menggunakan rangkaian apa? Show
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 ListrikRangkaian listrik dapat diartikan sebagai sebuah jalur atau lintasan yang dialiri elektron dari sumber voltase atau muatan listrik. Sebuah elektron dapat mengalir dari material penghantar arus listrik yang disebut dengan konduktor. Sehingga kabel yang digunakan pada rangkaian listrik untuk mentransfer arus listrik terbuat dari bahan tembaga. Tempat sebuah elektron masuk ke dalam rangkaian listrik disebut dengan sumber listrik. Sementara setiap benda yang menggunakan listrik untuk pengoperasiannya dinamakan sebagai beban listrik. Rangkaian dapat dialiri arus listrik jika :
Contoh Gambar Gambar di atas merupakan contoh sebuah rangkaian listrik sederhana. Pada gambar di atas, lampu merupakan beban listrik sementara baterai merupakan sumber listrik. Listrik mengalir melalui kabel dan Saklar berguna menyambung maupun memutuskan aliran listrik. Rangkaian Tertutup: Rangkaian dengan bola lampu yang menyala dan saklar dalam keadaan tertutup. Rangkaian Terbuka: Rangkaian dengan saklar terbuka dan bola lampu tidak akan menyala Umumnya Rangkaian listrik sendiri dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel. Namun, ada juga kombinasi dari kedua jenis rangkaian listrik tersebut yang biasa dinamakan rangkaian campuran. Perbedaan mendasar dari rangkaian listrik yaitu pada cara merangkainya. Pada rangkaian seri dirangkai secara sejajar, rangkaian listrik paralel dirangkai secara bercabang sedangkan pada rangkaian campuran merupakan kombinasi keduanya. Rangkaian Listrik SeriRangkaian listrik seri merupakan rangkaian yang terbilang sangat sederhana, karena komponen-komponennya dirangkai secara lurus dan dalam satu jalur dan berurutan. Sehingga tidak ada cabang sama sekali pada jalur. Misalnya pada sebuah rangkaian yang memiliki dua resistor, namun hanya ada satu jalur kabel yang mengalirkan listrik. Adapun karakteristik dari rangkaian seri antara lain :
Rumus Rangkaian Seri :
Rangkaian Listrik ParalelRangkaian paralel merupakan rangkaian listrik yang komponen-komponennya disusun secara sejajar dimana terdapat lebih dari satu lintasan listrik atau bercabang secara paralel. Misalnya pada sebuah rangkaian yang mempunyai dua resistor dimana terdapat satu kabel untuk setiap resistor. Rangkaian paralel juga merupakan rangkaian yang paling sering digunakan pada instalasi listrik di rumah-rumah. Meski terbilang sedikit rumit dari rangkaian seri, rangkaian ini memiliki lebih banyak keunggulan. Adapun karakteristik rangkaian paralel antara lain :
Rumus Rangkaian Paralel Sesuai dengan bunyi Hukum Kirchoff 1 , bahwa besar arus listrik yang masuk pada rangkaian paralel sama dengan besar arus yang keluar. Sehingga bisa dirumuskan seperti berikut : I = I1 + I2 + I3 Dan dari bunyi Hukum Ohm, bahwatotal hambatan resistorpada rangkaian paralel sama dengan jumlah dari kebalikan hambatan setiap komponen. Sehingga bisa dirumuskan seperti berikut : Rangkaian Listrik CampuranRangkaian listrik campuran merupakan kombinasi dari rangkaian seri dan rangkaian paralel. Biasanya untuk karakteristik maupun hukum yang berlaku pada rangkaian campuran juga mengikuti kedua rangkaian. Rumus rangkaian campuran Hukum Kirchoff 1Untuk memahami sebuah rangkaian listrik (Seri, Paralel dan Campuran) lebih jelas dan lengkap, ada baiknya mempelajari arus listrik yang mengalir pada rangkaian tersebut. Seorang Ahli Fisika dari Jerman bernamaGustav Robert Kirchhoffmengemukakan Hukum Kirchhoff pada tahun 1845. Hukum Kirchhoff ini memiliki fungsi dalam menganalisis arus dan tegangan dalam sebuah rangkaian listrik. Pada Hukum Kirchhoff 1 merupakan Hukum Kirchhoff yang sangat berkaitan dengan arah arus pada titik percabangan. Bunyi Hukum Kirchhoff 1
Rumus : Perbedaan Rangkaian Listrik Seri dan ParalelKelebihan Dan Kekurangan Rangkaian Listrik SeriKelebihan :
Kekurangan :
Kelebihan Dan Kekurangan Rangkaian Listrik ParalelKelebihan :
Kekurangan :
Rangkaian ListrikRangkaian 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 dipakai pada rangkaian listrik karena kabel terbuat dari tembaga yang dapat menghantarkan arus listrik. Tempat dimana elektron masuk ke dalam rangkaian listrik dinamakan dengan sumber listrik. Setiap benda yang memakai listrik untuk penggunaannya disebut sebagai beban listrik. Lihat juga materi StudioBelajar.com lainnya: Listrik Statis Dioda Pada gambar dibawah, lampu merupakan beban listrik dan sumber listrik berasal dari baterai; listrik mengalir melalui kabel dan sakelar berfungsi untuk memutus atau menyambungkan aliran listrik. Untuk menggambar rangkaian listrik, kita harus menyederhanakan gambar seperti pada contoh dibawah dari gambar A menjadi gambar B. Benda apapun dapat menjadi beban listrik, oleh karena itu simbol universal untuk beban listrik adalah hambatan (resistor). Jadi, simbol lampu pada rangkaian diatas dapat diganti menjadi simbol hambatan seperti pada gambar dibawah. Terdapat dua tipe rangkaian yaitu: rangkaian seri dan rangkaian paralel. Rangkaian seri dan paralel dapat dikombinasikan sehingga menjadi rangkaian kombinasi atau gabungan. Cara membuat rangkaian listrik seriPerisapkan alat dan bahan terlebih dahulu. Berikut alat yang digunakan untuk membuat rangkaian listrik seri adalah:
Langkah-langkah cara membuat rangkaian listrik seri:
Baca juga: Rangkaian Listrik: Pengertian, Jenis, Komponen, dan Rumusnya Setelah kabel terhubung dalam satu sirkuit tertutup, cobalah nyalakan saklar maka semua lampu akan menyala. Jika masing-masing lampu diukur dengan voltmeter, arusnya akan sama. Namun jika diukur oleh voltmeter, akan didapati bahwa tengangan yang diterima tiap lampu berbeda. Hasil rangkaian listrik seriJika menggunakan lampu dengan watt besar, akan terlihat bahwa lampu 1 lebih terang dari lampu 2, dan lampu 2 lebih terang dari lampu tiga. Hal tersebut dikarenakan rangkaian seri memiliki tegangan yang berbeda dan menurun pada setiap komponennya. Chad Flinn dalam bukuBasic Electricity (2019) menyebutkan bahwakehilangan daya tersebut dinyatakan dalam watt dan terjadi karena disipasi energi panas saat arus mengalir melalui resistansi konduktor rangkaian. Komponen listrik termasuk kabel dan lampu memiliki resistansi yang mengubah listrik menjadi panas. Hal tersebut menyebabkan penurunan tegangan listrik dalam rangkaian seri. Lampu 1 memiliki tegangan yang paling tinggi sehingga nyalanya juga paling terang. Adapun lampu 3 memiliki tegangan paling rendah sehingga nyalanya juga paling redup. Baca juga: 10 Alat Rumah dengan Energi Listrik dan Fungsinya Jika kabel penghubung salah satu lampu dipotong oleh gunting, semua lampu dan komponen lain dalam rangkaian akan terputus aliran listriknya. Sehingga kerusakan satu komponen dalam rangkaian seri dapat mematikan keseluruhan aliran listrik dalam rangkaian. Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.Jenis – Jenis Rangkaian ListrikRangkaian listrik terdiri atas 2 jenis yaitu Seri dan Paralel. Selain itu, ada juga gabungan dari 2 jenis rangkaian listrik, yang disebut rangkaian campuran. Jadi, ada 3 bentuk rangkaian listrik yaitu rangkaian listrik seri, paralel, dan campuran. Berikut penjelasannya. 1. Rangkaian Listrik SeriBentuk rangkaian seri bisa dibilang sangat sederhana, karena rangkaiannya disusun secara lurus dan gak mempunyai cabang. Karakteristik Rangkaian Listrik Seri, yaitu:
Rumus Rangkaian Seri, yaitu:
2. Rangkaian Listrik ParalelRangkaian paralel mempunyai ciri khas yang bisa dan sangat mudah banget dikenali yaitu susunan rangkaiannya mempunyai cabang. Instalasi listrik di suatu rumah biasanya memakai susunan rangkaian paralel. Meski, sedikit lebih rumit dari rangkaian seri, rangkaian paralel punya banyak keuntungan. Karakteristik Rangkaian Listrik Paralel, yaitu:
Rumus Rangkaian Paralel, yaitu:
3. Rangkaian Listrik GabunganRangkaian gabungan merupakaan gabungan dari rangkaian seri dan paralel. Secara umum, karakteristik dan hukum yang berlaku pada rangkaian gabungan juga mengikuti keduannya. Rumus Rangkaian Gabungan, yaitu:
4. Rangkaian Listrik Arus SearahSumber arus listrik searah (DC) yaitu sumber energi listrik yang bisa menimbulkan arus listrik yang arahnya, selalu tetap (konstan) dari muatan listrik dari potensi tinggi ke rendah. Arus searah (DC) umumnya banyak ditemukan pada aplikasi bertegangan rendah, seringanya pada baterai. Sebagian besar sirkuit elektronik ini perlu catu daya atau arus searah (DC). Berikut ini, ada beberapa tegangan yang sering dipakai buat arus searah (DC), yaitu:
5. Rangkaian Listrik Arus Bolak – Balik (AC)Dalam rangkaian arus searah (DC), tegangan dan arus umumnya konstan. Tapi, kalo dalam rangkaian arus bolak – balik (AC), nilai sesaat dari tegangan arus dan karenanya daya terus berubah dipengaruhi oleh pasokan. Jadi, kalo kamu bisa menghitung daya pada sirkuit AC dengan cara yang sama seperti di sirkuit DC, tapi kamu masih bisa mengatakan kalo daya (P) sama dengan tegangan (V) dikalikan dengan ampere (I).
Hasilnya yaitu kalo gak seperti komponen resistif murni, daya ini disimpan dan dikembalikan ke suplai saat gelombang sinusoidal lewat satu siklus periodik penuh. Maka, daya rata – rata yang diambil oleh suatu rangkaian yaitu jumlah daya yang disimpan dan daya yang dikembalikan selama satu siklus penuh. jadi, konsumsi daya rata – rata sirkuit akan jadi rata – rata daya sesaat dalam satu siklus penuh dengan daya sesaat. (P) didefinisikan sebagai perkalian dari tegangan sesaat (V) dan oleh arus sesaat (I).
6. Rangkaian Listrik 1 Phase dan 3 PhaseSistem daya satu fasa dan tiga fasa mengacu pada unit yang memakai daya listrik bolak-balik (AC). Dengan daya AC, aliran arus terus-menerus berganti arahnya. Bedanya, antara daya AC satu fasa dan tiga fasa yaitu keteguhan pengirimannya. Sistem daya AC fase tunggal memuncak pada tegangan 90⁰ dan 270 with, dengan siklus penuh pada 360⁰. Dengan puncak dan penurunan dalam tegangan ini, daya gak dikirim pada laju yang konstan. Dalam sistem 1 Phase:
Dalam sistem 3 Phase:
Konfigurasi wye memakai kabel netral dan ground.
Ketiga fase daya udah memasuki siklus dengan 120⁰. a. Manfaat Memakai Rangkaian Listrik 1 Phase
b. Manfaat Memakai Rangkaian Listrik 3 Phase
7. Rangkaian Listrik SederhanaLampu butuh 2 kabel buat menyala, satu kabel netral dan satunya lagi yaitu kabel hidup. Kedua kabel ini terhubung dari lampu ke panel suplai utama. Buat memakai kabel warna merah dan hitam buat kabel hidup, dan kabel netral dalam proyek Sirkuit Listrik, dimana kabel warna merah dipakai buat kabel hidup dan kabel warna hitam dipakai buat kabel netral. Saklar yang dipakai buat mengontrol sirkuit dengan menghidupkan dan mematikan. Ini disediakan di kabel langsung antara pasokan dan beban utama. Saat saklar hidup, sirkuit listrik ditutup dan lampu menyala dan saat sakelar mati, cahaya akan memutuskan pasokan daya ke beban. Kabel ini ditaruh dalam kotak yang disebut kotak saklar buat operasi yang lebih baik. Switch wire dan live wire yaitu satu kawat dan cuma dipotong di antaranya buat menghubungkan switch. Rangkaian Listrik SederhanaRangkaian listrik adalah suatu lintasan yang mana bisa diairi dengan muatan listrik atau dikenal arus. Suatu rangkaian listrik biasanya terdiri atas beberapa komponen listrik. Komponen-komponen pada listrik tersebut juga masih terdiri dari beberapa komponen lagi. Komponen pada komponen listrik seperti komponen pen-supply energi listrik yalni baterai dan komponen pengguna dari energi listrik yakni bola lampu resistor. Arus listrik nantinya akan mengalir di dalam rangkaian yang setidaknya ditandai dengan beberapa hal yang ada di bawah ini:
Penjelasan dari Gambar Rangkaian SederhanaAnda mungkin pernah melihat contoh gambar dari rangkaian listrik sederhana dengan lampu, baterai dan garis yang menjadi aliran listrik. Nah di gambar tersebut komponen pen-supply energi sendiri adalah baterai, sementara bola lampu berfungsi sebagai komponen dari pengguna energi, kemudian rangkaian tersebut tertutup, jadi arus listrik bisa mengalir. Lalu, apakah jika tidak terdapat bola lampu arus tidak bisa mengalir? Sebenarnya ada dalam syarat yang kedua dikatakan harus ada suatu komponen. Komponen tersebut menggunakan energi listrik dengan sokongan sumber tegangan. Hal tersebut bertujuan agar kedua ujung penghantar listrik mempunyai potensial berbeda jadi arus bisa terus mengalir saja mengalir. Meskipun begitu, tanpa bola lampu sekalilin arus listrik masih bisa mengalir, sebab di dalam penghantar listrik memiliki hambatan yang menjadikan kawat penghantar bertindak jadi komponen dari pengguna energi listrik. |