Rangkaian Listrik
Rangkaian listrik merupakan suatu kesatuan antara beberapa komponen elektronika dan sumber tegangan yang dihubungkan secara terbuka, supaya arus listrik yang berasal dari sumber bisa mengalir.
Buat mengetahui adanya aliran listrik, kamu bisa memakai beberapa indicaotr seperti motor DC dan beberapa jenis LED.
Dalam pemasanagan atau pembuatah rancangan, harus diperhatikan beberapa faktornya. Faktor tersebut yaitu reaktansi induktif (induktansi), reaktansi kapasitif, permitivitas dan resitifitas.
Jenis – Jenis Rangkaian Listrik
Rangkaian 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 Seri
Bentuk rangkaian seri bisa dibilang sangat sederhana, karena rangkaiannya disusun secara lurus dan gak mempunyai cabang.
Karakteristik Rangkaian Listrik Seri, yaitu:
- Cara menyusun rangkaian cenderung praktis dan sederhana.
- Semua komponen listrik disusun secara sejajar (berderet atau berurutan).
- Kabel penghubung pada seluruh komponen gak mempunya percabangan sepanjang rangkaian.
- Cuma ada 1 jalan yang bisa dilewati oleh arus, jadi kalo ada satu jalur yang terputus. Maka, rangkaian gak bisa 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 mempunyai nilai yang berbeda.
- Mempunyai hambatan total yang lebih besar dari pada hambatan penyusunnya.
Rumus Rangkaian Seri, yaitu:
I = I1 = I2 = I3
V = V1 + V2 + V3
R = R1 + R2 + R3
2. Rangkaian Listrik Paralel
Rangkaian 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:
- Cara menyusun rangkaian cenderung lebih rumit.
- Semua komponen listrik terpasang secara bersusun atau sejajar.
- Kabel penghubung pada sebuah rangkaian mempunyai percabangan.
- Ada beberapa jalan yang bisa dilewati oleh arus.
- Arus yang mengalir pada setiap cabang mempunyai 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.
Rumus Rangkaian Paralel, yaitu:
I = I1 + I2 + I3
V = V1 = V2 = V3
1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
I1 : I2 : I3 = 1/R1 : 1/R2 : 1/R3
3. Rangkaian Listrik Gabungan
Rangkaian gabungan merupakaan gabungan dari rangkaian seri dan paralel. Secara umum, karakteristik dan hukum yang berlaku pada rangkaian gabungan juga mengikuti keduannya.
Rangkaian Seri dan Paralel Resistor serta Cara Menghitung Nilainya
Rangkaian Seri Resistor
Rangkaian Seri Resistor adalah sebuah rangkaian yang terdiri dari 2 buah atau lebih Resistor yang disusun secara sejajar atau berbentuk Seri. Dengan Rangkaian Seri ini kita bisa mendapatkan nilai Resistor Pengganti yang kita inginkan.
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :
Rtotal = R1 + R2 + R3 + ….. + Rn
Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n
Berikut ini adalah gambar bentuk Rangkaian Seri :
Contoh Kasus untuk menghitung Rangkaian Seri Resistor
Seorang Engineer ingin membuat sebuah peralatan Elektronik, Salah satu nilai resistor yang diperlukannya adalah 4 Mega Ohm, tetapi Engineer tidak dapat menemukan Resistor dengan nilai 4 Mega Ohm di pasaran sehingga dia harus menggunakan rangkaian seri Resistor untuk mendapatkan penggantinya.
Penyelesaian :
Ada beberapa kombinasi Nilai Resistor yang dapat dipergunakannya, antara lain :
1 buah Resistor dengan nilai 3,9 Mega Ohm
1 buah Resistor dengan nilai 100 Kilo Ohm
Rtotal = R1 + R2
3,900,000 + 100,000 = 4,000,000 atau sama dengan 4 Mega Ohm.
Atau
4 buah Resistor dengan nilai 1 Mega Ohm
Rtotal = R1 + R2 + R3 + R4
1 MOhm + 1 MOhm + 1 MOhm + 1 MOhm = 4 Mega Ohm
Rangkaian Paralel Resistor
Rangkaian Paralel Resistor adalah sebuah rangkaian yang terdiri dari 2 buah atau lebih Resistor yang disusun secara berderet atau berbentuk Paralel. Sama seperti dengan Rangkaian Seri, Rangkaian Paralel juga dapat digunakan untuk mendapatkan nilai hambatan pengganti. Perhitungan Rangkaian Paralel sedikit lebih rumit dari Rangkaian Seri.
Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :
1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn
Dimana :
Rtotal = Total Nilai Resistor
R1 = Resistor ke-1
R2 = Resistor ke-2
R3 = Resistor ke-3
Rn = Resistor ke-n
Berikut ini adalah gambar bentuk Rangkaian Paralel :
Contoh Kasus untuk Menghitung Rangkaian Paralel Resistor
Terdapat 3 Resistor dengan nilai-nilai Resistornya adalah sebagai berikut :
R1 = 100 Ohm
R2 = 200 Ohm
R3 = 47 Ohm
Berapakah nilai hambatan yang didapatkan jika memakai Rangkaian Paralel Resistor?
Penyelesaiannya :
1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
1/Rtotal = 1/100 + 1/200 + 1/47
1/Rtotal = 94/9400 + 47/9400 + 200/9400
1/Rtotal = 341 x Rtotal = 1 x 9400 (→ Hasil kali silang)
Rtotal = 9400/341
Rtotal = 27,56
Jadi Nilai Hambatan Resistor pengganti untuk ketiga Resistor tersebut adalah 27,56 Ohm.
Hal yang perlu diingat bahwa Nilai Hambatan Resistor (Ohm) akan bertambah jika menggunakan Rangkaian Seri Resistor sedangkan Nilai Hambatan Resistor (Ohm) akan berkurang jika menggunakan Rangkaian Paralel Resistor.
Pada Kondisi tertentu, kita juga dapat menggunakan Rangkaian Gabungan antara Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel Resistor.
Rangkaian Seri dan Paralel Induktor serta Cara Menghitungnya
Rangkaian Seri Induktor
Rangkaian Seri Induktor adalah sebuah rangkaian yang terdiri dari 2 atau lebih induktor yang disusun sejajar atau berbentuk seri. Rangkaian Seri Induktor ini menghasilkan nilai Induktansi yang merupakan penjumlahan dari semua Induktor yang dirangkai secara seri ini.
Rumus Rangkaian Seri Induktor
Rumus Rangkaian Seri Induktor adalah sebagai berikut :
Ltotal = L1 + L2 + L3 + ….. + Ln
Dimana :
Ltotal = Total Nilai Induktor
L1 = Induktor ke-1
L2 = Induktor ke-2
L3 = Induktor ke-3
Ln = Induktor ke-n
Contoh Kasus Rangkaian Seri Induktor
Berdasarkan gambar contoh rangkaian Seri Induktor diatas, diketahui bahwa nilai Induktor :
L1 = 100nH
L2 = 470nH
L3 = 30nH
Ltotal= ?
Penyelesaiannya
Ltotal = L1 + L2 + L3
Ltotal = 100nH + 470nH + 30nH
Ltotal = 600nH
Rangkaian Paralel Induktor
Rangkaian Paralel Induktor adalah sebuah rangkaian yang terdiri 2 atau lebih Induktor yang dirangkai secara berderet atau berbentuk Paralel.
Rumus Rangkaian Paralel Induktor
Rumus Rangkaian Paralel Induktor adalah sebagai berikut :
1/Ltotal = 1/L1 + 1/L2 + 1/L3 + ….. + 1/Ln
Dimana :
Ltotal = Total Nilai Induktor
L1 = Induktor ke-1
L2 = Induktor ke-2
L3 = Induktor ke-3
Ln = Induktor ke-n
Contoh Kasus Perhitungan Rangkaian Paralel
Berdasarkan gambar contoh rangkaian Paralel Induktor diatas, diketahui bahwa nilai Induktor :
L1 = 100nH
L2 = 300nH
L3 = 30nH
Ltotal= ?
Penyelesaiannya
1/Ltotal = 1/L1 + 1/L2 + 1/L3
1/Ltotal = 1/100nH + 1/300nH + 1/30nH
1/Ltotal = 3/300 + 1/300 + 10/300
1/Ltotal = 14/300
1/Ltotal = 14 x L = 1 x 300 (hasil kali silang)
1/Ltotal = 300/14
1/Ltotal = 21,428nH
Rangkaian Seri dan Paralel Kapasitor serta Cara Menghitung Nilainya
Rangkaian Paralel Kapasitor (Kondensator)
Rangkaian Paralel Kapasitor adalah Rangkaian yang terdiri dari 2 buah atau lebih Kapasitor yang disusun secara berderet atau berbentuk Paralel. Dengan menggunakan Rangkaian Paralel Kapasitor ini, kita dapat menemukan nilai Kapasitansi pengganti yang diinginkan.
Rumus dari Rangkaian Paralel Kapasitor (Kondensator) adalah :
Ctotal = C1 + C2 + C3 + C4 + …. + Cn
Dimana :
Ctotal = Total Nilai Kapasitansi Kapasitor
C1 = Kapasitor ke-1
C2 = Kapasitor ke-2
C3 = Kapasitor ke-3
C4 = Kapasitor ke-4
Cn = Kapasitor ke-n
Berikut ini adalah gambar bentuk Rangkaian Paralel Kapasitor
Contoh Kasus untuk menghitung Rangkaian Paralel Kapasitor
Seorang Perancang Rangkaian Elektronika ingin merancang sebuah Peralatan Elektronika, salah satu nilai Kapasitansi yang diperlukannya adalah 2500pF, tetapi nilai tersebut tidak dapat ditemukannya di Pasaran Komponen Elektronika. Oleh karena itu, Perancang Elektronika tersebut menggunakan Rangkaian Paralel untuk mendapatkan nilai kapasitansi yang diinginkannya.
Penyelesaian :
Beberapa kombinasi yang dapat dipergunakannya antara lain :
1 buah Kapasitor dengan nilai 1000pF
1 buah Kapasitor dengan nilai 1500pF
Ctotal = C1 + C2
Ctotal = 1000pF + 1500pF
Ctotal = 2500pF
Atau
1 buah Kapasitor dengan nilai 1000pF
2 buah Kapasitor dengan nilai 750pF
Ctotal = C1 + C2 + C3
Ctotal = 1000pF + 750pF + 750pF
Ctotal = 2500pF
Rangkaian Seri Kapasitor (Kondensator)
Rangkaian Seri Kapasitor adalah Rangkaian yang terdiri dari 2 buah dan lebih Kapasitor yang disusun sejajar atau berbentuk Seri. Seperti halnya dengan Rangkaian Paralel, Rangkaian Seri Kapasitor ini juga dapat digunakan untuk mendapat nilai Kapasitansi Kapasitor pengganti yang diinginkan. Hanya saja, perhitungan Rangkaian Seri untuk Kapasitor ini lebih rumit dan sulit dibandingkan dengan Rangkaian Paralel Kapasitor.
Rumus dari Rangkaian Paralel Kapasitor (Kondensator) adalah :
1/Ctotal = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + 1/C4 + …. + 1/Cn
Dimana :
Ctotal = Total Nilai Kapasitansi Kapasitor
C1 = Kapasitor ke-1
C2 = Kapasitor ke-2
C3 = Kapasitor ke-3
C4 = Kapasitor ke-4
Cn = Kapasitor ke-n
Berikut ini adalah gambar bentuk Rangkaian Seri Kapasitor
Contoh Kasus untuk menghitung Rangkaian Seri Kapasitor
Seorang Engineer ingin membuat Jig Tester dengan salah satu nilai Kapasitansi Kapasitor yang paling cocok untuk rangkaiannya adalah 500pF, tetapi nilai 500pF tidak terdapat di Pasaran. Maka Engineer tersebut menggunakan 2 buah Kapasitor yang bernilai 1000pF yang kemudian dirangkainya menjadi sebuah Rangkaian Seri Kapasitor untuk mendapatkan nilai yang diinginkannya.
Penyelesaian :
2 buah Kapasitor dengan nilai 1000pF
1/Ctotal = 1/C1 + 1/C2
1/Ctotal = 1/1000 + 1/1000
1/Ctotal = 2/1000
2 x Ctotal = 1 x 1000
Ctotal = 1000/2
Ctotal = 500pF
Catatan :
- Nilai Kapasitansi Kapasitor akan bertambah dengan menggunakan Rangkaian Paralel Kapasitor, sedangkan nilai Kapasitansinya akan berkurang jika menggunakan Rangkaian Seri Kapasitor. Hal ini sangat berbeda dengan Rangkaian Seri dan Paralel untuk Resitor (Hambatan).
- Pada kondisi tertentu, Rangkaian Gabungan antara Paralel dan Seri dapat digunakan untuk menemukan nilai Kapasitansi yang diperlukan.
- Kita juga dapat menggunakan Multimeter untuk mengukur dan memastikan Nilai Kapasitansi dari Rangkaian Seri ataupun Paralel Kapasitor sesuai dengan Nilai Kapasitansi yang kita inginkan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar