√ Rangkaian Listrik (Pengertian, Jenis, Rumus, Soal)

Siapa di antara kalian yang tidak tahu apa itu listrik?

Sekarang anda pasti tahu bahwa listrik sangat penting dan dibutuhkan dalam kehidupan kita sehari-hari, tanpa listrik lampu rumah dan jalan kita tidak akan menyala, tanpa listrik tidak ada orang yang bisa menonton TV dan tanpa listrik bumi akan gelap gulita di malam hari.

Apa jadinya kita hidup tanpa listrik?

Tidak usah dibayangkan karena pasti sulit 😀

Listrik dapat kita rasakan berkat seorang ilmuwan bernama Michael Faraday dari Inggris yang dijuluki “Bapak Listrik”, karena penemuannya tentang listrik banyak digunakan dalam kehidupan, khususnya dalam bidang teknologi.

Walaupun sebenarnya banyak ilmuwan yang masih aktif terlibat dalam penemuan listrik ini, namun puncaknya adalah pada saat penemuan Faraday.

Lalu apa itu listrik?

Untuk menjawabnya, kali ini kita akan membahas rangkaian listrik.

Definisi sirkuit

Mengapa lampu menyala?

Mengapa lampu, TV, atau lemari es dapat menyala dan berfungsi saat kabelnya dicolokkan ke stopkontak?

Hal ini disebabkan adanya aliran energi berupa energi listrik. Listrik ini adalah bagian kecil dari sebuah atom.

Seperti yang kita semua tahu, struktur atom terdiri dari proton, neutron dan elektron.

Proton bermuatan positif, neutron tidak bermuatan, dan elektron bermuatan negatif.

Di dalam atom, elektron tampak mengelilingi inti (proton, neutron) karena muatannya berlawanan dengan proton, sehingga terjadi gaya tarik menarik.

Ketika ada lebih dari satu atom, elektron dapat berpindah dari satu atom ke atom lainnya, ketika proton dan elektron bergerak cepat, listrik dihasilkan.

Ada beberapa interaksi antara proton dan elektron, ketika terjadi perpindahan/perpindahan elektron dari benda bermuatan negatif ke benda bermuatan positif disebut muatan statis.

Dengan muatan statis tidak ada aliran elektron, sehingga tidak ada arus listrik.

Baca juga Hukum Newton.

Apa itu arus listrik?

Arus listrik adalah elektron yang bergerak di sepanjang jalur, terlepas dari jumlah elektron yang mengalir.

Jalurnya adalah konduktor seperti aluminium, tembaga dan perak. Inilah mengapa kabel terbuat dari tembaga sehingga dapat membawa elektron dari sumber listrik ke objek yang menerima daya.

Simbol arus listrik adalah “I” dan alat pengukur arus adalah ammeter. Selain tenaga listrik, ada istilah voltase atau voltase, yang merupakan perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam rangkaian. Simbol tegangan adalah “V” dan alat yang digunakan untuk mengukur tegangan adalah voltmeter.

Berdasarkan uraian di atas dapat disimpulkan bahwa pengertian rangkaian listrik adalah suatu jalur atau sambungan yang memungkinkan elektron mengalir, jalur tersebut terdiri dari kumpulan elemen atau komponen listrik yang dihubungkan dengan cara tertentu.

Sangat penting untuk mengetahui dasar-dasar dan simbol rangkaian listrik. Simbol berikut ini biasanya digunakan dalam rangkaian listrik:

Setelah mengetahui simbol rangkaian listrik, kamu bisa menerapkannya untuk menggambar rangkaian listrik, seperti contoh di bawah ini:

Rangkaian listrik diklasifikasikan menjadi tiga jenis menurut strukturnya, yaitu rangkaian seri, rangkaian paralel, dan rangkaian hibrid (gabungan rangkaian seri dan paralel).

seri seri

Rangkaian seri adalah rangkaian listrik yang elemen atau komponennya disusun secara paralel.

Contoh: Tiga buah resistor yang dirangkai seri dengan sebuah baterai. Seperti gambar di bawah ini:

Rangkaian tersebut menjelaskan bahwa baterai merupakan sumber listrik yang memiliki dua kutub, negatif dan positif.

Perlu kita ketahui bahwa elektron bergerak dari positif ke negatif, sehingga elektron berpindah, meninggalkan kutub positif, terciptalah arus listrik.

Arus listrik terus mengalir sepanjang jalur/kabel yang melewati lampu (rintangan).

Ketika arus listrik mengalir melalui lampu, lampu menyala dan arus mengalir kembali ke baterai.

Dari rangkaian di atas terlihat bahwa arus listrik yang mengalir melalui lampu 1, 2 dan 3 adalah sama, sehingga salah satu sifat rangkaian seri adalah :

Nilai arus listriknya sama, secara matematis dapat ditulis:

Saya_total = Saya₁ = Saya₂ = Saya₃ = …

Sedangkan tegangan pada lampu 1, 2 dan 3 berbeda, tetapi bila dijumlahkan sama dengan tegangan sumber, secara sistematik dapat ditulis :

ay_total = ay₁ + ay₂ + ay₃ + …

Hambatan total pada rangkaian seri adalah

R_total = R₁ + R₂ + R₃ + …

Baca juga Kesetimbangan benda tegar.

jaringan paralel

Rangkaian paralel adalah rangkaian yang elemen atau komponennya bercabang atau tersusun dalam beberapa tahap.

Di bawah ini adalah contoh rangkaian paralel:

Elektron yang bergerak dari baterai mengalir melalui kawat/kabel, jika ada 2 cabang kabel maka arus listrik terbagi menjadi 2 yaitu mengalir ke satu dan dua lampu, maka arus listrik pada rangkaian paralel adalah matematis jika tidak maka bisa ditulis:

Saya_total = Saya₁ + Saya₂ + Saya₃ + …

Namun berbeda dengan rangkaian seri, tegangan pada rangkaian paralel adalah sama, sehingga secara matematis dituliskan :

ay_total = ay₁ = ay₂ = ay₃ = …

Kemudian untuk mencari hambatan sejajar menggunakan rumus :

jaringan campuran

Rangkaian campuran adalah rangkaian yang menggabungkan rangkaian seri dan paralel menjadi satu kesatuan.

Berikut adalah contoh rangkaian campuran:

Catatan :

Saat menghitung resistansi untuk rangkaian campuran alangkah baiknya terlebih dahulu menghitung resistansi total rangkaian paralel, setelah ditemukan bisa langsung ditambahkan dengan resistansi pada rangkaian seri.

sirkuit dalam hidup SSetiap hari

koneksi seri

1. Lampu Tumblr disusun berjajar sehingga hanya ada satu tombol untuk menyalakan atau mematikan semua lampu
2. Lampu TL atau lampu tabung yang merupakan lampu neon model lama masih menggunakan pemberat dan menggunakan sambungan seri di dalam kotaknya
3. Di dalam setrika terdapat sambungan seri dengan pengatur suhu/jenis bimetal

Sirkuit Paralel

1. Instalasi listrik di rumah
2. Penyaluran listrik dari PLN ke seluruh rumah tangga

Baca juga Tekanan hidrostatis.

Contoh Smelalui sirkuit listrik

1. Perhatikan gambar di bawah ini.

Jika tegangan sumber 20 volt, maka arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah …

diskusi

Dikenal :

• R1= 6Ω
• R2= 4Ω
• R3 = 8Ω
• V = 20 volt

diminta :

saya=…?

Jawaban :

R1, R2 dan R3 dihubungkan secara seri sehingga sama atau resistansi total

R = R1+R2+R3

R = 6 + 4 + 8

R = 18Ω

Beginilah arus kuat mengalir

Saya = F/R

I = 12 volt/ 18Ω

I = 0,667A

2. Diberi rangkaian gambar sebagai berikut:

Mendefinisikan:

sebuah. Resistansi komplementer/total

b. arus listrik dari rangkaian

c. tegangan masing-masing resistor

yaitu Gambarlah grafik stres versus resistensi

diskusi

sebuah. Karena rangkaian tersebut merupakan rangkaian seri

Rtotal = R1+R2+R3+R4

R total = 6 +4 +5+10

R total = 25 ohm

b. Arus listrik yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah

I = V/R = 15 volt/25 ohm = 3/5 A = 0,6 A

c. Tegangan masing-masing resistor dapat ditemukan oleh

V1 = I x R1 = 3/5 x 6 = 3.6v

V2 = I x R2 = 3/5 x 4 = 2.4v

V3 = I x R3 = 3/5 x 5 = 3 v

V4 = I x R4 = 3/5 x 10 = 6 v

yaitu Diagram tahanan tegangan pada rangkaian seri

Dari grafik di atas, sekarang dapat disimpulkan bahwa dalam rangkaian seri, semakin besar hambatannya, semakin besar tegangannya, karena arusnya sama.

Baca juga usaha dan tenaga.

3. Perhatikan gambar berikut

Pada rangkaian ini terdapat baterai dengan tegangan 24 volt dan 10 resistor, 5 di kanan dan 5 di kiri. Mendefinisikan:

sebuah. Arus kuat mengalir

b. Tegangan di setiap resistor

c. Nyalakan masing-masing resistor

diskusi

sebuah. Langkah pertama untuk mencari arus adalah mencari nilai resistansi total.

Karena rangkaian di atas merupakan rangkaian campuran, sebaiknya rangkaian seri diselesaikan terlebih dahulu karena lebih banyak kendala pada rangkaian seri.

seperti ini :

Sisi kiri

> Sambungan seri

Rp = R1+R2

RS = 1 + 3

Rp = 4Ω

Rp = R3+R4

RS = 4+ 2

RS = 6Ω

> Koneksi paralel

> Sambungan seri

Rtotal = Rp + R5

Rtotal = 2,4Ω + 0,6Ω

Rtot = 3Ω

sisi kanan

Rp = R6 + R7

RS = 3 + 2

RS = 5Ω

Rp = R8+R9

RS = 1+4

RS = 5Ω

> Koneksi paralel

> Sambungan seri

Rtotal = Rp + R10

Rtotal = 2,5 + 0,5

Rtot = 3Ω

Karena kiri dan kanan disusun berjajar

Jadi: nilai hambatan totalnya adalah

Begitu diterima

Rtot = 1,5Ω

Sementara arus mengalir

I = V/R = 24 volt / 1,5Ω = 16A

Catatan :

Arus mengalir dengan memilih resistansi yang lebih kecil daripada resistansi besar. Karena muatan tidak mengalir, arus dalam rangkaian seri adalah sama.

Kanan dan kiri adalah sirkuit yang identik, sehingga arus terbagi secara merata di sirkuit.

R5 = 8A untuk kiri dan R10 = 8A untuk kanan

Untuk menghitung besarnya arus listrik setiap resistor yang dirangkai secara paralel, gunakan rasio arus listrik secara seri

Sisi kiri

Sehingga

Untuk R1 dan R2 adalah arus listrik

²/₅ × 8A = 3,2A

Untuk R3 dan R4 adalah kekuatan arus

³/₅ × 8A = 4,8A

R5 disusun paralel/serial dengan Rp seperti ini

sisi kanan

Jadi perbandingannya adalah ½

Kekuatan saat ini di R6, R7, R8 dan R9 adalah

½ × 8A = 4,8A

b. voltase

V = IR

c. kinerja

P = VI

Mungkin berguna. Baca juga induksi elektromagnetik.