Rangkaian Listrik

12 min read

Kurang lebih seperti inilah gambaran dari prinsip kerja sebuah rangkaian listrik:

  • Sebuah rangkaian listrik akan bisa bekerja ketika ia memiliki sumber tegangan. Sumber tegangan ini bisa berupa baterai, aki atau perangkat apapun yang dapat menghasilkan arus listrik.
  • Untuk mendapatkan arus listrik, perlu ada rangkaian kontinu dan tertutup dari satu terminal baterai ke terminal lainnya.
  • Arus listrik dalam suatu rangkaian mentransfer energi dari sumber tegangan (baterai) menuju ke semua komponen rangkaian melalui kabel penghubung (induktor).
  • Partikel bermuatan yang bergerak melalui kabel penghantar itulah yang membuat sebuah perangkat elektronika dapat berfungsi.

Gambaran cara kerja rangkaian listrik sederhana diatas dapat kita ilustrasikan dengan menggunakan baterai sebagai sumber tegangan yang kita hubungkan dengan saklar menuju bohlamp menggunakan kabel penghantar. (perhatikan gambar dibawah)

prinsip kerja rangkaian listrik
Gambaran prinsip kerja rangkaian listrik

Kabel penghantar kita hubungkan pada dua terminal baterai yang kemudian kita sambungkan juga pada kedua ujung bola lampu.

Dalam model rangkaian sederhana tersebut, partikel bermuatan yang bergerak, yang sudah ada pada kabel dan filamen bohlamp adalah elektron.

Saat saklar dalam keadaan tertutup, sumber tegangan akan mengalirkan listrik menuju bohlamp sehingga membuat lampu bohlamp menyala, namun saat saklar dibuka, arus listrik akan terhenti dan lampu akan padam.

Kesimpulannya, prinsip dasar dari cara kerja rangkaian listrik terletak pada tiga blok dasar elemen listrik yaitu tegangan, arus dan hambatan. Anda harus memahami ketiga pondasi dasar tersebut agar lebih matang dalam memahami cara kerja rangkaian listrik.

Klasifikasi Rangkaian Listrik

gambar rangkaian listrik terbuka dan tertutup
Gambar rangkaian listrik terbuka dan tertutup

Pada dasarnya, rangkaian listrik diklasifikasikan menjadi dua bagian yaitu rangkaian listrik terbuka dan juga rangkaian listrik tertutup (Giancoli, 2001: 66-65). Kedua rangkaian ini mempunyai karakteristik masing masing yang akan menentukan aliran arus listrik yang mengalir.

Lalu apa perbedaan rangkan listrik terbuka dan tertutup? Detail mengenai ciri dan karakteristik kedua rangkaian ini dapat anda simak melalui ulasan dibawah ini.

Rangkaian Terbuka

Rangkaian listrik terbuka adalah suatu rangkaian yang tidak/ belum dihubungkan dengan sumber tegangan. Ciri khas rangkaian listrik terbuka dapat kita lihat pada bentuknya yang memiliki ujung serta pangkal.

Untuk lebih jelasnya, perhatikan contoh gambar skema rangkaian listrik terbuka dibawah ini.

skema rangkaian listrik terbuka
Gambar skema rangkaian listrik terbuka

Rangkaian Tertutup

Rangkaian listrik tertutup merupakan rangkaian yang dihubungkan dengan sumber tegangan. Karekteristik rangkaian tertutup yaitu tidak memiliki ujung dan pangkal.

Tidak adanya ujung dan pangkal itulah yang menyebabkan terjadinya beda potensial sehingga aliran listrik dapat mengalir secara terus menerus (kontinu).

Pada rangkaian listrik tertutup, muatan dapat mengalir melalui kawat rangkaian dari satu terminal baterai ke terminal yang lain. Aliran muatan itulah yang kita kenal dengan istilah arus listrik. Lebih jelasnya bisa anda lihat pada contoh gambar skema rangkaian listrik tertutup berikut:

skema rangkaian listrik tertutup
Gambar skema rangkaian listrik tertutup

Jenis Jenis Rangkaian Listrik

jenis rangkaian listrik

Agar memahami lebih materi ini, Anda perlu mengerti  jenis rangkaian listrik. Bentuk dan konfigurasi rangkaian menentukan posisi komponen, perhitungan arus, dan lainnya. Dua tipe dasar rangkaian tersebut adalah rangkaian seri dan rangkaian pararel.

Rangkaian Listrik Seri

rangkaian listrik seri

Rangkaian listrik seri adalah sebuah rangkaian dengan komponen listrik yang disusun dan diletakkan secara sejajar / berderet. Rangkaian seri disusun melalui satu jalur listrik saja tanpa adanya percabangan.

Misalnya, baterai terhubung lampu lalu kembali ke baterai lagi. Ada juga dari baterai ke lampu 1 lalu lampu 2 dan ditutup dengan baterai di sisi berlawanan. Ini merupakan contoh bagaimana penerapan rangkaian tersebut secara sederhana.

Dengan mengerti rangkaian lampu seri, Anda dapat mengembangkannya ke komponen lain. Contohnya adalah resistor yang disusun seri atau lainnya tanpa cabang. Tipe rangkaian ini akan mengalirkan arus yang sama di tiap komponen tetapi tegangan berbeda.

Rangkaian listrik seri  disusun berurutan dari sumber, komponen, hingga balik lagi ke sumber. Contoh mudah adalah lampu senter dan bel rumah. Listrik mengalir setelah menekan stop kontak sehingga konduktor tersambung.

Baterai segera mengaliri listrik ke konduktor atau kabel lalu menuju lampu serta berpijar atau menyala karena energi. Setelah itu, listrik kembali bergerak dari lampu dengan konduktor berbeda menuju baterai di posisi kutub lain.

Selanjutnya dapat anda simak beberapa cir ciri/ karakteristrik rangkaian listrik seri :

  1. Tegangan sumber akan dibagi dengan jumlah tahanan seri jika besar tahanan sama. Jumlah penurunan tegangan dalam rangkaian seri dari masing- masing tahanan seri adalah sama dengan tegangan total sumber tegangan.
  2. Jika salah satu beban atau bagian dari rangkaian tidak terhubung atau putus aliran arus terhenti
  3. Arus yang mengalir pada masing beban adalah sama.
  4. Banyak beban listrik yang dihubungkan dalam rangkaian seri, tahanan total rangkaian menyebabkan naiknya penurunan arus yang mengalir dalam rangkaian. Arus yang mengalir tergantung pada jumlah besar tahanan beban dalam rangkaian.

Rangkaian Listrik Paralel

rangkaian listrik paralel

Jenis kedua adalah rangkaian listrik paralel. Secara umum ciri khasnya adalah rangkaian listrik paralel disusun secara sejajar. Definisi rangkaian listrik paralel adalah rangkaian yang terdiri dari beberapa cabang jalur yang dilalui arus listrik dimana nilai tegangan (beda potensial) pada setiap cabang memiliki nilai yang sama.

Berbeda dengan nilai tegangannya, arus listrik pada rangkaian pararel bersifat tidak tetap (berrvariasi) yang tergantung pada situasi arus dan daya listrik.

Diatas dapat anda lihat contoh gambar rangkaian listrik paralel yang terhubung dengan sebuah baterai sebagai sumber listrik. Dari beberapa cabang diatas, nilai tegangan / beda potensial akan tetap sama, sedangkan arus listrik yang dialirkan bisa bervariasi.

Perbedaan mendasar dari rangkaian seri terletak pada percabangannya, sehingga komponen terpisah dan memiliki alur sendiri.

Misalnya, listrik dari baterai akan keluar ke dua lampu dengan dua kabel listrik lalu kembali lagi ke baterai. Jika lampu satu mati, yang lain masih menyala. Semua tetap memakai baterai atau sumber yang sama.

Pada rangkaian ini, arus listrik mengalir secara bersamaan pada semua komponen yang ada, kemudian kembali lagi pada sumber listrik. Setiap komponen yang ada akan mendapatkan aliran listrik dengan besaran yang bervariasi, bergantung pada nilai hambatan setiap komponen.

Berikut beberapa Karakteristik pada Rangkaian listrik Paralel :

  1. Apabila di rangkaian paralel terdapat komponen yang terbuka, tidak akan menyebabkan terputusnya komponen yang lain. Hal tersebut disebabkan karena rangkaian ini menggunakan saklar dengan jumlah di atas satu.
  2. Sebagaian besar tahanan dirangkai dalam rangkaian paralel, tahanan total rangkaian mengecil, oleh karena itu arus total lebih besar. (Tahanan total dari rangkaian paralel adalah lebih kecil dari tahanan yang terkecil dalam rangkaian).
  3. Jika terjadi salah satu cabang tahanan paralel terputus, arus akan terputus hanya pada rangkaian tahanan tersebut. Rangkaian cabang yang lain tetap bekerja tanpa terganggu oleh rangkaian cabang yang terputus tersebut.
  4. Masing-masing cabang dalam rangkaian paralel adalah rangkaian individu. Arus masing-masing cabang adalah tergantung besar tahanan cabang.
  5. Tegangan pada masing-masing beban listrik sama dengan tegangan sumber

Rangkaian Listrik Campuran

rangkaian listrik campuran

Rangkaian listrik campuran adalah gabungan dari rangkaian seri dan paralel. Karakteristik maupun ketetapan hukum yang berlaku pada rangkaian campuran mengikuti kedua rangkaian tersebut.

Tipe rangkaian ini sering dipakai pada instalasi rumah karena mengadopsi kelebihan kedua tipe seri dan paralel. Anda kadang memerlukan seri agar arus dapat diatur. Disisi lain, tipe paralel sangat fleksibel saat ingin memasang komponen baru yang terpisah.

Gambar Skema Rangkaian Campuran

Di bawah ini merupakan contoh gambar rangkaian listrik campuran / gabungan :

Galih Wsk Dengan pengetahuan dan keahliannya yang mendalam di bidang elektro dan statistik, Galish WSK alumni pascasarjana ITS Surabaya kini mendedikasikan dirinya untuk berbagi pengetahuan dan memperluas pemahaman tentang perkembangan terkini di bidang statistika dan elektronika via wikielektronika.com.

8 Replies to “Rangkaian Listrik”

  1. Kompleks dan lengkap banget ulasan materi nya…trimakasih kak..sangat membantu sekali dalam pengerjaan tugas tugas saya

  2. Thx sudah berbagi ilmunya kak, kebetulan gw pakai contoh rangkaian seri lampu sensor untuk tugas ahir semester dan worth! semoga web nya bisa terus menebar manfaat

  3. Penyampaian materi sangat kompleks dan akurat, blog juga tidak terlalu banyak menampilkan iklan. Sehat selalu kak azka. Semoga istiqomah menebarkan ilmu yang bermanfaat bagi kami semua para pelajar Indonesia.

  4. Mantap kali bang gagasannya, detail dan complicated. Btw semangat berkarya trus bang!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You cannot copy content of this page