Gambar Rangkaian Seri: Rumus, Ciri Ciri, Kelebihan

Rangkaian Seri Adalah?☑️ Berikut Pengertian, Ciri ciri, Rumus, Contoh gambar skema rangkaian seri dan kelebihan kekurangannya☑️

Listrik berguna bagi kehidupan telah berjasa meningkatkan peradaban manusia. Untuk menggunakannya, manusia memakai dua tipe rangkaian yaitu seri dan paralel. Masing-masing memiliki konfigurasi berbeda dan dapat digabungkan untuk keperluan tertentu.

Dari dua opsi tersebut, rangkaian seri yang paling mudah diterapkan. Selain struktur rangkaian dan karakteristiknya yang sederhana. Rangkaian jenis ini juga mudah diaplikasikan pada rangkaian listrik apapun.

Untuk mengetahui lebih lanjut, simak pembahasan lengkap terkait apa yang dimaksud dengan rangkaian listrik seri, gambar skema rangkaian, karakteristik, rumus, serta contoh soal berikut ini:

Pengertian Rangkaian Seri

Rangkaian seri juga seringkali dikenal dengan istilah “pembagi tegangan”. Ciri rangkaian seri yang utama terletak pada susunan komponennya yang dirangkai secara lurus dan dalam satu jalur yang berurutan.

Prinsip kerja rangkaian listrik seri terdiri dari beberapa perangkat yang mana masing masing terhubung satu demi satu dalam satu loop yang besar.

Meskipun tiap tiap perangkat yang berbeda memiliki nilai tegangan yang berbeda, rangkaian seri mengalirkan arus yang sama pada setiap perangkat yang ada dalam susunan rangkaian tersebut. Hal ini karena pada susunan rangkaian hanya terdapat satu jalur untuk aliran arus.

Hambatan total dalam rangkaian seri sama dengan jumlah masing-masing resistor, dan penurunan tegangan total sama dengan jumlah penurunan tegangan individu pada resistor tersebut.

Skema pada rangkaian listrik seri menyediakan satu jalur tepat diantara dua titik untuk arus listrik. Setiap komponen yang ada pada rangkaian ini sangat bergantung pada komponen lainnya.

Artinya jika salah satu komponen dilepas, semua komponen mati. Sehingga gambaran yang tepat untuk rangkaian ini adalah jenis rangkaian listrik sederhana yang memungkinkan elektron melewati satu atau lebih resistor.

Contoh Gambaran Skema Rangkaian Listrik Seri

Berikut ini merupakan contoh gambaran rangkaian listrik seri sederhana yang bisa anda pelajari:

Melalui gambar diatas dapat kita lihat bahwa rangkaian seri merupakan susunan rangkaian tunggal. Pada sebuah rangkaian seri, arus listrik yang terdapat pada sumber listrik (baterai) akan melalui masing-masing komponen kemudian kembali pada sumber listrik lagi.

Arus listrik tersebut mengalir di sebuah rangkaian tertutup tanpa adanya cabang. Hal tersebut mengakibatkan rangkaian akan terputus apabila terdapat satu komponen yang terputus atau terbuka, sebab rangkaian ini hanya menggunakan satu saklar saja.

Selain itu, tegangan listrik yang diterima setiap komponen besarannya tidak sama. Itulah mengapa cahaya yang dihasilkan dari lampu yang menyala juga tidak akan sama terang.

Ciri Ciri Rangkaian Seri

Karakterisitik sebuah arus dan tegangan pada rangkaian listrik memiliki ciri dan sifat yang khas, tergantung pada jenis rangkaian listrik yang digunakan.

Misalkan saja pada rangkaian seri yang memiliki ciri khusus yakni terjadi pembagian tegangan, untuk lebih memahaminya silahkan simak ulasan lengkapnya dibawah ini :

• Arus listrik hanya mengalir melalui satu jalur dan memiliki beban listrik yang sama pada tiap tiap komponennya.
• Arus listrik yang mengalir akan terhambat oleh hambatan pertama, kedua dan seterusnya. Sehingga hambatan total pada rangkaian seri merupakan jumlah total dari semua hambatan yang ada pada susunan rangkaian.
• Bila salah satu beban atau komponen dari rangkaian tidak tersambung atau putus, maka saluran arus akan berhenti total (mati).
• Arus listrik yang mengalir bergantung dalam jumlah besar tahanan beban dalam rangkaian.
• Tegangan dari sumber akan dibagi dengan jumlah hambatan yang dipasang pada masing-masing cabang. Sedangkan arus yang mengalir pada masing-masing beban bersifat sama.
• Hambatan total pada rangkaian seri merupakan nilai total dari setiap hambatan yang ada pada rangkaian.
• Jumlah tegangan listrik pada setiap komponen penyusun rangkaian seri sama dengan tegangan pada sumber tegangan.
• Tegangan sumber akan dipisah berdasarkan jumlah hambatan. Bila besar hambatan sama, maka jumlah pengurangan tegangan pada setiap hambatan adalah sama dengan tegangan keseluruhan sumber tegangan.

Rumus Rangkaian Seri

Rangkaian seri memiliki ciri khusus yakni arus listrik hanya dapat mengalir dalam satu arah. Arus pada rangkaian ini mengalir searah jarum jam dari titik 1 ke titik yang lainnya dan akan kembali ke titik 1. Sehingga dalam notasi matematis, rumus rangkaian seri adalah Rs = R1 + R2 + R3 + R . . . . . .dst. 

Dimana :

Rs = Hambatan Total Rangkaan Seri dengan Satuan Ohm (Ω)

R1 = Hambatan Pertama dengan Satuan Ohm (Ω)

R2 = Hambatan Kedua dengan Satuan Ohm (Ω)

R3 = Hambatan Ketiga dengan Satuan Ohm (Ω)

Dari rumus dasar diatas, didapatkan bahwa rumus rangkaian seri memiliki tiga komponen utama yaitu arus, tegangan, dan hambatan. Cek daftar berikut untuk penjelasan lebih detailnya.

Komponen Dasar pada Rumus Rangkaian Seri

Perhatikan gambar rangkaian seri diatas, terlihat bahwa kuat arus (I) akan dialirkan dari baterai dari satu hambatan ke hambatan lain melalui satu jalur saja. Dari situ dapat ditarik kesimpulan bahwa arus listrik yang melewati hambatan 1 maupun 2 akan bernilai sama.

Hal ini karena alirannya hanya berputar putar di 1 jalur itu saja. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut :

• Arus dan hukum kirchoff 1

Ciri ciri rangkaian seri mudah dikenali yaitu komponen disusun berurutan. Berdasarkan hukum kirchoff 1, arus di setiap posisi di rangkaian tersebut adalah sama. Anda dapat menghitung langsung dengan amperemeter. Jika ada dua lampu dan resistor, masing-masing memiliki nilai hambatan berbeda tetapi arus tetap sama.

• Hambatan

Hambatan di rangkaian listrik dihitung berdasarkan komponen internal. Jika ditempatkan adalah semua sistem seri. Masing-masing memiliki nilai berbeda kecuali memang memakai alat yang sama. Pada rangkaian ini, total hambatan merupakan akumulasi semua nilai dari hambatan yang ada.

• Total tegangan

Rangkaian jenis ini memiliki nilai arus yang sama di setiap posisi  dan hambatan. Untuk menentukan tegangan listrik pada rangkaian seri, rumusnya adalah arus dikali dengan hambatan. Karena yang berubah adalah nilai resistansi, total tegangan merupakan akumulasi dari semua nilai tegangan di masing-masing posisi.

Contoh Penggunaan Rangkaian Seri

Beberapa dari anda mungkin pernah mendapatkan tugas dengan perintah seperti berikut : coba gambarkan rangkaian seri! Menyikapi pertanyaan tersebut, berikut kami sajikan beberapa contoh gambar rangkaian seri sederhana beserta cara pembuatannya.

Cara pembuatan rangkaian yang satu ini sangatlah sederhana. Beberapa contoh penggunaan rangkaian seri di kehidupan sehari hari adalah rangkaian lampu senter, rangkaian bel listrik rumah, rangkaian CCTV dan masih banyak lagi yang lainnya.

Untuk mempermudah teman teman dalam mempelajarinya, berikut kami coba paparkan beragam alat elektronika yang menggunakan gambar skema rangkaian seri sederhana yang bisa teman teman coba terapkan untuk membuatnya sendiri dirumah.

• Rangkaian Lampu Seri pada Senter

Agar lebih mudah memahami materi ini, Anda membutuhkan contoh nyata. Gambar rangkaian seri yang dipakai lampu senter diatas dapat menjadi contoh yang valid. Senter menggunakan rangkaian yang sederhana bahkan Anda dapat membuat sendiri.

Untuk menyalakan bola lampu, rangkaian dihubungkan ke baterai dari satu ujung ke ujung lainnya tanpa ada cabang. Semua komponen rangkaian harus dihubungkan dari satu ujung ke baterai dan ujung lainnya ke bohlam.

• Rangkaian Bel Listrik

Contoh rangkaian seri yang lain adalah bel listrik di rumah. Komponen yang dipakai bukan lampu melainkan alat yang mampu memproduksi suara. Saat menekan tombol, rangkaian segera mengalir dan tersambung hingga menimbulkan bunyi. Prinsip mirip senter hanya berbeda komponen.

• Rangkaian CCTV

Cctv dengan kamera juga memakai rangkaian tipe seri. Anda lebih mudah mengerti posisi dan status kamera tersebut termasuk sensor. Alat ini tersambung ke monitor penerima dan memakai listrik tertutup yang dirangkai secara seri.

• Rangkaian Lampu pada Sensor Deteksi Asap

Rangkaian listrik seri juga dipakai untuk berbagai keperluan rangkaian yang melibatkan sensor. Entah pada sensor cahaya, suhu, hujan, asap, dan juga gerak. Alat ini menangkap sinyal dari sumber lalu segera mengalirkan arus serta diterima secara langsung.

Melalui contoh gambar skema rangkai diatas dapat anda lihat bagaimana kerja sensor asap dalam mendeteksi dan membunyikan alarm menggunakan susunan rangkaian seri.

Dengan cara ini, sistem sensor dapat dideteksi apakah berfungsi atau tidak. Jika tidak mampu menangkap sinyal, alat tersebut bermasalah dan segera diperbaiki dengan memperhatikan rangkaian tersebut.

Video Penunjang Contoh Penggunaan Rangkaian Seri di Kehidupan Sehari Hari

[embedyt] https://www.youtube.com/watch?v=YPmsdzSCDM4[/embedyt]

Sumber : Youtube.com Via Channel Nashrul Qowi

Pada video diatas bisa anda lihat bagaimana langkah langkah membuat rangkaian seri sederhana. Terlihat proses pembuatan rangkaian lampu seri sederhana yang bisa anda jadikan refrensi tugas sekolah anda.

Contoh Soal Rangkaian Seri

Agar lebih mudah memahami rangkaian tipe ini, beberapa contoh soal rangkaian seri  dapat menjadi referensi. Contoh tersebut berfokus kepada perhitungan tegangan, arus, dan hambatan listrik pada rangkaian seri.

Contoh 1 :

1. Apabila diketahui bahwa R1 sebesar 5 ohm, R2 sebesar 7 ohm, dan R3 sebesar 4 ohm. Maka berapakah hambatan pengganti (Rs) pada rangkaian seri tersebut?

Jawaban:

Rs = R1 + R2 + R3

Rs = 5 + 7 + 4

Rs = 16 ohm

Maka, didapatkan hasil bahwa besarnya hambatan pengganti (Rs) pada rangkaian ini sebesar 16 ohm.

Contoh 2 :

2. Terdapat 3 buah hambatan yang disusun secara Seri. Masing masing hambatan tersebut memiliki nilai 1,25 Ohm. Berapakah nilai total hambatan pada rangkaian tersebut ?

Diketahui:

R1 = R2 = R3

Ditanya: R total?

Jawab :

R total = R1 + R2 + R3
= 1,25 + 1,25 + 1,25
= 3,75

Jadi, nilai hambatan total dari rangkaian listrik tersebut adalah 3,75 Ohm

Contoh 3 :

3. Terdapat tiga buah hambatan listrik yang disusun secara Seri seperti pada gambar dibawah ini. Berapakah total hambatan dan arus listrik yang ada pada rangkaian tersebut ?

Jawab :

a. Hambatan total pada rangkaian diatas :

b. Arus listrik pada rangkaian diatas :

Contoh 4 :

4. Perhatikan gambar dibawah ini! 3 Buah hambatan listrik disusun secara seri dengan nilai arus listrik sebesar 2 A. Berapakah nilai Volt yang ada pada rangkaian tersebut ?

Diketahui :

R1 = 4 Ohm, R2 = 5 Ohm, R3 = 2 Ohm

Ditanya : V = . . .?

Jawab:

Rtotal = R1+R2+R3
= 4+5+2
= 11 Ohm

V = I x R
= 2 x 11
= 22 V

Jadi nilai voltase yang ada pada rangkaian diatas diatas adalah 22 V.

Contoh 5 :

5. Arsya memiliki rangkaian lampu dengan resistensi yang berbeda. Nilai hambatan di lampu pertama adalah dua kali dari nilai di lampu kedua. Berapakah perbandingan arus jika total tegangan dinaikkan dua kali dan diturunkan setengahnya?

Jawab :

Dari soal tersebut, jawaban saat tegangan total naik dua kali maka arus juga sama meningkat dua kali. Nilai resistansi tetap sehingga arus harus sebanding dengan kenaikan tegangan agar sesuai rumus dasar rangkaian seri.

Hal yang sama berlaku saat tegangan menurun hingga setengahnya dan arus juga mengikutinya. Anda dapat membuktikan kebenaran jawaban ini berdasarkan rumus yang sudah dicantumkan sebelumnya.

Kelebihan dan Kekurangan Rangkaian Seri

Sebuah sistem tentunya memiliki seperangkat keunggulan dan juga kelemahan. Diantara beberapa kelebihan dan kekurangan dari rangkaian seri akan dijelaskan secara detail pada bagian berikut ini.

Kelebihan Rangkaian Seri :

• Mudah dalam Pembuatan

Cara membuat rangkaian jenis ini sangatlah mudah apalagi yang versi sederhana. Selain itu, Anda dapat mengecek langsung bagian apa yang rusak jika terjadi kendala. Satu komponen tidak bekerja maka listrik juga tidak berfungsi.

• Lebih Hemat Listrik

Keunggulan lain adalah hemat listrik sebab pembagian daya listrik sesuai dengan proporsi hambatan. Selain itu, arus juga tetap sehingga menjaga konsumsi listrik lebih efisien.

• Arus Listrik Lebih Stabil

Sistem pada rangkaian seri juga lebih stabil sehingga dapat diterapkan pada beberapa rangkaian listrik. Selain itu, rangkaian seperti ini dapat diatur dengan mudah nilai arus dan tegangannya agar sesuai batas.

• Biaya Lebih Efisien

Keunggulan lainnya dari penggunaan rangkaian seri dalam kehidupan sehari hari adalah cost yang anda butuhkan lebih sedikit. Hal ini karena skema rangkaian ini hanya membutuhkan sedikit kabel listrik untuk mengalirkan muatan listrik dari sumber teganan.

Kekurangan Rangkaian Seri :

• Kurang Flexibel dalam Penggunaan

Kelemahan tipe seri adalah tidak cocok untuk sistem kompleks. Anda justru kesulitan menghubungkan satu persatu komponen. Hal ini tentunya berbeda pada penggunaan rangkaian listrik yang disusun secara paralel.

• Sistem Harus Dimatikan Saat Maintenance

Selanjutnya, listrik tipe ini memang mudah diperbaiki jika rusak tetapi sistem harus mati dan berhenti. Hal ini karena pada rangkaian seri hanya memiliki satu sumber tegangan.

Sehingga apabila salah satu komponen mati maka seluruh komponen juga akan mati. Anda mungkin kehilangan waktu dan aspek lain karena listrik tidak berjalan.

• Energi Listrik yang Dialirkan Tidak Sama

Jenis rangkaian listrik satu ini memiliki energi potensial yang tidak sama, sehingga saat kita gunakan pada rangkaian bohlam, nyala pada tiap tiap bohlam tidak akan sama.

Posisi bohlam yang  kita rangkai paling jauh dari sumber tegangan akan menyala paling redup dibandingkan dengan bohlam yang dekat dengan sumber tegangan listrik.

Itulah berbagai macam hal terkait dengan apa yang dimaksud rangkaian seri. Semoga materi yang wikielektronika ulas diatas dapat menambah wawasan anda didunia kelistrikan khususnya untuk anda yang sedang membutuhkan refrensi belajar. Jangan lupa share dan komen ya guys!