LISTRIK DINAMIK : Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik adalah sambungan dari bermacam-macam elemen listrik pasif seperti resistor, kapasitor, induktor, transformator, sumber tegangan, sumber arus, dan saklar (switch). Istilah sirkuit listrik sedikit dibedakan dari jaringan listrik (electrical network atau electrical distribution network), di mana jaringan listrik membahas penggunaan sirkuit listrik dalam skop yang lebih luas seperti dalam jaringan distribusi pembangkit listrik dari generator pembangkit sampai pada pelanggan listrik di masing-masing rumah. Sebetulnya kedua macam rangkaian ini menggunakan prinsip dasar yang sama, hanya dalam jaringan listrik dibahas mengenai jalur transmisi yaitu mengenai sifat kabel pada frekuensi tinggi.

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

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 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.

1. 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 adalah sebagai berikut:

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

Gambar Rangkaian Seri

Rumus pada Rangkaian Seri :

2. 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 adalah sebagai berikut :

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

Gambar Rangkaian Paralel

Rumus Rangkaian Paralel :

3. Rangkaian Campuran (Seri-Paralel)

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

Gambar Rangkaian seri-paralel

Rumus pada rangkaian diatas :