Rangkaian Listrik: Pengertian, Fungsi, Rumus, Cara Menghitung

Rangkaian listrik adalah sebuah instalasi yang berfungsi sebagai jalur lintasan untuk arus listrik.  Gunanya yaitu sebagai media untuk mendistribusikan arus listrik dengan bantuan kabel sebagai penghantarnya.

Kali ini, kita akan membahas tuntas mengenai apa itu rangkaian listrik campuran. Mulai dari pengertian, rumus, fungsi, serta cara membuat dan juga menghitung daya listrik  pada rangkaian tersebut. Simak ulasan selengkapnya mengenai rangkaian listrik berikut ini!

Pengertian Rangkaian Listrik

Seperti yang sudah kita bahas di atas, rangkaian listrik merupakan media yang berfungsi sebagai jalur lintasan agar arus listrik dapat mengalir. Disinilah peran penghantar diperlukan, yakni supaya arus listrik bisa mengalir ke komponen tertentu.

Penghantar atau konduktor dalam hal ini biasanya menggunakan kabel sebagai medianya. Jadi, kabel disini memiliki peran sebagai media yang digunakan untuk menghantarkan arus listrik.

Dimana dengan bantuan kabel, maka arus listrik dapat mengalir dan didistribusikan pada seluruh rangkaian. Lalu setelah itu kemudian akan disambungkan dengan perangkat elektronik yang membutuhkan. Seberapa panjang kabel nantinya bisa menentukan luas jangkauan aliran listrik ke suatu tempat.

Prinsip Kerja Rangkaian Listrik

Untuk dapat disebut sebagai rangkaian listrik, maka sebuah instalasi harusnya memenuhi beberapa standar yang berlaku. Adapun cara kerja yang berlaku pada sebuah rangkaian listrik adalah sebagai berikut ini :

  • Rangkaian listrik membutuhkan sumber tegangan. Dimana sumber tegangan ini fungsinya adalah untuk menghasilkan arus listrik
  • Rangkaian listrik harus memiliki beban yang nantinya akan di supply dari sumber tegangan menuju perangkat lain.
  • Selanjutnya, rangkaian harus memiliki konduktor yang berfungsi untuk menghantarkan arus dari sumber tegangan menuju perangkat lain yang membutuhkan.
  • Untuk dapat menyalakan perangkat elektronik, rangkaian listrik haruslah berbentuk sebuah rangkaian yang tertutup.

Jenis – jenis Rangkaian Listrik

Jenis rangkaian listrik
Jenis rangkaian listrik

Berdasarkan jenis atau macamnya, instalasi listrik ini dibedakan menjadi 3 yakni rangkaian listrik campuran, seri dan paralel. Untuk mengetahui lebih jauh mengenai ketiganya, berikut akan kami bahas dengan lebih spesifik jenis rangkaian tersebut.

1. Rangkaian Listrik Seri

rangkaian listrik seri
rangkaian listrik seri

Jenis intalasi yang pertama adalah rangkaian listrik seri. Model yang satu ini bisa dibilang memiliki bentuk yang paling sederhana dibandingkan dengan yang lainnya. Mengapa bisa demikian?

Hal tersebut dikarenakan pada rangkaian seri, maka setiap komponen-komponennya akan dirangkai secara berurutan dan dalam satu garis lurus. Jadi pada rangkaian tersebut, Anda tidak akan menemukan susunan yang bercabang pada instalasinya.

Adapun beberapa karakteristik yang sering ditemukan pada rangkaian seri diantaranya yaitu :

  • Pada rangkaian seri, model susunannya relatif mudah karena tidak terdapat percabangan.
  • Karena tidak memiliki percabangan, metode penyusunan rangkaian seri biasanya tetap berada dalam satu jalur.
  • Arus yang mengalir pada rangkaian seri nilainya adalah sama. Artinya tegangan masuk dan keluarnya memiliki jumlah yang tetap.
  • Apabila ada jalur yang terputus, maka seluruh lintasan akan terhenti atau tidak dapat beroperasi.

2. Rangkaian Listrik Paralel

rangkaian listrik paralel
rangkaian listrik paralel

Model instalasi listrik yang berikutnya adalah rangkaian listrik paralel. Untuk instalasi paralel, metode penyusunannya juga diposisikan secara sejajar. Namun bedanya, rangkaian tersebut memungkinkan untuk memiliki beberapa titik percabangan.

Meskipun penyusunannya tidak sesederhana rangkaian seri. Namun sistem paralel ini memiliki lebih banyak keunggulan dibandingkan dengan versi yang sebelumnya. Oleh karenanya, pemakaiannya pun lebih populer dan banyak digunakan.

Adapun karakteristik untuk rangkaian paralel antara lain :

  • Rangkaian paralel disusun dalam posisi sejajar dan memiliki beberapa titik percabangan.
  • Secara teknis, metode penyusunan untuk rangkaian jenis tersebut lebih rumit dibandingkan dengan instalasi seri.
  • Karena memiliki beberapa titik percabangan, maka jumlah arus yang mengalir pada masing-masing cabang nilainya tidak sama.
  • Instalasi pararel akan menghasilkan arus dengan nilai yang berbanding terbalik dengan hambatannya.
  • Hambatan total yang dihasilkan pada rangkaian jenis ini biasanya jumlahnya lebih kecil. Terutama jika dibandingkan dengan hambatan yang terdapat pada cabang penyusun instalasi paralel.

3. Rangkaian Listrik Campuran

rangkaian listrik campuran
rangkaian listrik campuran

Rangkaian listrik campuran bisa dikatakan sebagai inovasi perpaduan antara dua macam rangkaian listrik sebelumnya. Jadi, versi ini merupakan penggabungan dari rangkaian seri dan rangkaian paralel.

Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai rangkaian campuran, simak beberapa karakteristiknya yang berikut ini :

  • Model penyusunan untuk instalasi campuran merupakan perpaduan dari rangkaian paralel dan seri.
  • Rangkaian campuran memiliki susunan yang paling rumit dibandingkan dengan instalasi seri maupun paralel.
  • Rangkaian campuran lebih unggul dan fleksibel. Inilah mengapa jenis rangkaian ini terbilang paling sering digunakan karena dapat menyesuaikan dengan jenis medan yang ada.
  • Rangkaian campuran umumnya mempunyai hukum yang berlaku pada rangkaian seri maupun paralel. Hal ini dipengaruhi juga oleh komponen penyusunnya.

Macam-Macam Rangkaian Listrik

rangkaian listrik terbuka dan tertutup
rangkaian listrik terbuka dan tertutup

Arus listrik baru dapat digunakan apabila  terhubung dalam rangkaian dengan perantara suatu penghantar. Berdasarkan kondisinya, terdapat dua jenis instalasi listrik yaitu jenis rangkaian terbuka dan juga tertutup. Apa saja perbedaan dari keduanya? Mari simak ulasan lengkapnya di bawah ini.

1. Rangkaian Terbuka

Rangkaian listrik terbuka merupakan kondisi dimana kutub positif dan negatifnya tidak saling tersambung. Karena arus listrik pada rangkaian tidak terhubung, maka pada kondisi tersebut bola lampu listrik tidak akan menyala

2. Rangkaian Tertutup

Pada rangkaian tertutup arus listrik mengalir melalui perantara kabel. Inilah mengapa nantinya kutub positif dan negatifnya akan saling terhubung satu sama lain. Oleh karenanya, ketika rangkaian listrik dalam keadaan tertutup maka lampu bohlam akan menyala.

Rumus Rangkaian Listrik

Tahukah Anda, bahwa rangkaian listrik ini ternyata bisa juga dihitung. Nah tentu saja bukan sekedar perkiraan, ada rumus khusus untuk penghitungan daya yang berlaku pada rangkaian listrik.

Langkah awal yang perlu dilakukan yakni mengetahui rumus rangkaian listrik itu sendiri. Berikut ini penjelasan mengenai rumus dari masing – masing jenis rangkaian listrik.

1. Rumus Rangkaian Seri

Untuk instalasi dengan model seri, kebanyakan nilai dari kuat arus listrik yang mengalir mempunyai kesamaan porsi. Mudahnya yakni jumlah arus masuk dan keluarnya bernilai tetap . Jika dijabarkan dalam sebuah rumus, berikut ini cara penghitungannya.

rumus rangkaian seri
rumus rangkaian seri

2. Rumus Rangkaian Paralel

Berbeda dari rangkaian seri, justru nilai dari kuatnya arus listrik yang mengalir akan mempunyai nilai berbeda. Hal ini terutama berlaku pada setiap cabang yang dilalui nantinya. Intinya pada setiap cabang yang ada akan mempunyai nilai dengan besaran berbanding terbalik dengan kuat arusnya.

Dari cara kerjanya di atas, maka rumus untuk rangkaian listrik paralel adalah sebagai berikut :

rumus rangkaian paralel
rumus rangkaian paralel

3. Rumus Rangkaian Campuran

Rumus rangkaian listrik campuran menggunakan hukum yang berlaku pada rangkaian seri dan paralel. Apabila dijabarkan, rumusnya adalah sebagai berikut:

rumus rangkaian campuran
rumus rangkaian campuran

Perbedaan Rangkaian Seri dan Paralel

Pada rangkaian seri dan paralel, keduanya dibedakan oleh rumus mencari hambatan total. Sementara untuk mencari kuat arus (I) dan tegangan (v) totalnya sama.

Berikut ini rumus rangkaian seri dan paralel yang bisa Anda pelajari.

rumus rangkaian seri dan paralel

Keterangan:

Itotal = kuat arus listrik total (A)

I1 = kuat arus listrik 1 (A)

I2 = kuat arus listrik 2 (A)

I3 = kuat arus listrik 3 (A)

Rumus di atas digunakan untuk mencari besar kuat arus listrik total (I). Sedangkan untuk menghitung tegangan total pada rangkaian dapat dicari dengan rumus berikut ini.

rumus rangkaian seri dan paralel tegangan total

Keterangan:

Vtotal = tegangan total (V)

V1 = tegangan 1 (V)

V2 = tegangan 2 (V)

V3 = tegangan 3 (V)

Kesimpulan

Rangkaian listrik adalah model instalasi listrik yang bentuknya terdiri dari rangkaian paralel, seri serta gabungan antara seri dan paralel yang biasa disebut dengan rangkaian campuran. Jadi tidak mengherankan jika hukum atau cara kerjanya masih bergantung pada rangkaian penyusunnya.

Untuk melakukan penghitungan besarnya tahanan yang terdapat pada rangkaian seri, paralel dan campuran. Maka Anda  harus melakukan penghitungan sesuai dengan rumus diatas. Yaitu terlebih dahulu melakukan penghitungan terhadap masing-masing rangkaian. Setelah itu, sederhanakanlah rangkaian tersebut sehingga nantinya akan ditemukan nilai tahanan akhir tunggal yang dihasilkan dari rangkaian keseluruhan.

Leave a Comment