Penjelasan Materi Rangkaian Seri Lengkap dengan Contoh Soal

Penjelasan materi Rangkaian Seri terlengkap☑️ Rumus dan contoh soal perhitungan rangkaian seri + pembahasan☑️ Karakteristik & Plus Minusnya☑️

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 mengerti lebih lanjut, simak pembahasan berikut ini:

Pengertian Rangkaian Seri

rangkaian seri

Rangkaian 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.

Rumus Rangkaian Seri

rumus rangkaian seri

Seperti yang sudah kita ketahui bersama, rangkaian jenis ini merupakan rangkaian listrik yang komponen komponen penyusunnya disusun secara berderet dan melalui satu jalur aliran listrik saja. Secara sederhana rumus rangkaian seri dalah sebagai berikut :

Rs = R1 + R2 + R3 + R . . . . . .

Notes :
Rs = Hambatan Total Rangkaan Seri (Ω atau Ohm)
R1 = Hambatan Pertama (Ω atau Ohm)
R2 = Hambatan Kedua (Ω atau Ohm)
R3 = Hambatan Ketiga (Ω atau Ohm)

Komponen Rangkaian Seri :

gambar rangkaian seri
Via : RuangGuru.com

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.

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
Itot = I1 = I2 = I…

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
Vtot = V1 + V2 + V…

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
Tegangan = Arus x Hambatan

Rangkaian jenis ini memiliki nilai arus yang sama di setiap posisi  dan hambatan. Untuk menentukan tegangan, 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 Soal dan Pembahasan

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

1. 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

2. 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 ?

contoh soal rangkaian seri

Jawab :

a. Hambatan total pada rangkaian diatas :

hambatan

b. Arus listrik pada rangkaian diatas :

arus

3. 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 ?

rangkaian

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.

4. Misalnya, Anda memiliki rangkaian lampu dengan resistensi berbeda. Nilai hambatan di lampu pertama adalah dua kali dari nilai di lampu kedua. Tugas Anda adalah menghitung perbandingan arus jika total tegangan dinaikkan dua kali dan diturunkan setengahnya.

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.

Cara Membuat Rangkaian Seri

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.

Cara pembuatan rangkaian yang satu ini sangatlah sederhana. Untuk mempermudah teman teman dalam mempelajarinya, berikut kami coba paparkan beragam alat elektronika yang menggunakan rangkaian sederhana yang bisa teman teman tiru untuk membuatnya sendiri dirumah.

  • Rangkaian Lampu Seri pada Senter

rangkaian 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.

  • Rangkaian Bel Listrik

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

rangkaian seri 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 seri.

  • Rangkaian Lampu Seri pada Sensor

rangkaian sensor

Rangkaian listrik seri juga dipakai untuk sensor seperti cahaya, hujan, suhu, dan gerak. Alat ini menangkap sinyal dari sumber lalu segera mengalirkan arus serta diterima secara langsung.

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.

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 memiliki ciri khusus yakni terjadi pembagian tegangan, untuk lebih memahaminya silahkan simak ulasan lengkapnya dibawah ini :

  1. Tegangan sumber akan dipisah dalam jumlah tahanan seri bila besar tahanan sama. Jumlah pengurangan tegangan dalam sambungan seri dari setiap tahanan seri ialah sama dengan tegangan keseluruhan sumber tegangan.
  2. Bila salah satunya beban atau sisi dari serangkaian tidak tersambung atau putus saluran arus berhenti
  3. Arus yang mengucur pada masing beban ialah sama.
  4. Banyak beban listrik yang disambungkan dalam sambungan seri, tahanan keseluruhan serangkaian mengakibatkan naiknya pengurangan arus yang mengucur dalam serangkaian. Arus yang mengucur bergantung dalam jumlah besar tahanan beban dalam serangkaian.
  5. Tegangan dari sumber akan dibagi dengan jumlah tahanan yang dipasang pada masing-masing cabang. Sedangkan arus yang mengalir pada masing-masing beban adalah sama.

Kelebihan dan Kekurangan Rangkaian Seri

Kelebihan dan kekurangan dari rangkaian listrik yang satu ini akan dijelaskan detail pada bagian berikut ini.

  • Kelebihan

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.

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

  • Kekurangan

Kelemahan tipe seri adalah tidak cocok untuk sistem kompleks. Anda justru kesulitan menghubungkan satu persatu komponen. Selanjutnya, listrik tipe ini memang mudah diperbaiki jika rusak tetapi sistem harus mati dan berhenti. Anda mungkin kehilangan waktu dan aspek lain karena listrik tidak berjalan.

Related posts:
Gravatar Image
Pernah dua kali tersetrum listrik membuat mahasiswa kelahiran magetan ini menekuni bidang Teknik Elektronika!

Leave a Reply

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