Berikut contoh rangkaian gabungan antara seri dan paralel dalam kegiatan sehari-hari adalah

Dikutip dari Wikipedia, Komponen sebuah rangkaian listrik atau rangkaian elektronik dapat dihubungkan dengan berbagai cara. Dua tipe paling sederhana adalah rangkaian seri dan parallel. Rangkaian yang disusun secara sejajar disebut rangkaian seri, sedangkan rangkaian yang disusun secara berderet disebut rangkaian paralel. Komponen yang tersusun seri akan terhubung melalui satu jalur, sehingga aliran arus listrik akan mengalir ke semua komponen. Pada rangkaian paralel, tegangan yang melewati tiap komponen adalah sama, dan total arus adalah jumlahan arus yang melewati tiap komponen.

Anggap sebuah rangkaian sederhana yang terdiri dari 4 lampu dan satu baterai 6 V. Jika keempat lampu terhubung seri, maka arus yang melewati tiap lampu sama dan voltage drop turun 1.5 V setiap lampu, yang mungkin tidak cukup untuk menyalakan semua lampu. Jika keempat lampu terhubung paralel, arus yang melalui tiap lampu akan digabungkan, sedangkan voltage drop turun melalui tiap lampu dan semuanya bisa menyala.

Rangkaian listrik paralel adalah suatu rangkaian listrik, di mana semua input komponen berasal dari sumber yang sama. Semua komponen satu sama lain tersusun paralel. Hal inilah yang menyebabkan susunan paralel dalam rangkaian listrik menghabiskan biaya yang lebih banyak (kabel penghubung yang diperlukan lebih banyak). Selain kelemahan tersebut, susunan paralel memiliki kelebihan tertentu dibandingkan susunan seri. Adapun kelebihannya adalah jika salah satu komponen dicabut atau rusak, maka komponen yang lain tetap berfungsi sebagaimana mestinya. Gabungan antara rangkaian seri dan rangkaian paralel disebut rangkaian seri-paralel (kadang disebut sebagai rangkaian campuran atau rangkaian kombinasi).

Contoh penerapan rangkaian listrik seri dalam kehidupan sehari-hari:

1. Lampu hias pohon Natal model lama (yang baru pakai rangkaian elektronik & lampu LED) merupakan rangkaian seri beberapa lampu (12V di-seri 20 pcs) sehingga dapat menerima tegangan sesuai dengan jala-jala (220V).
2. Lampu TL (tube Lamp) atau orang bilang lampu neon, model lama yang masih memakai ballast, di dalam box nya memakai rangkaian seri antara jala-jala dengan ballastnya.
3. Di dalam setrika listrik ada rangkaian seri dengan bimetal (temperatur kontrol), demikian juga kulkas.
4. Sakelar/switch merupakan penerapan rangkaian seri dengan beban.

Contoh penerapan rangkaian listrik paralel dalam kehidupan sehari-hari:

1. Distribusi Listrik PLN kerumah-rumah adalah paralel.
2. Stop contact merupakan rangkaian paralel dengan jala-jala.

Bedanya rangkaian seri dan rangkaian paralel

1. Rangkaian seri besar arus listriknya sama besar, tapi besar tegangannya berbeda-beda tergantung besar hambatan pada rangkaian tersebut.
2. Rangkaian paralel, besar tegangan adalah sama untuk masing hambatan yg terpasang, tapi arusnya berbeda tergantung besar hambatan yg terpasang.
3. rangkaian seri, total hambatan tinggal dijumlah saja semua, kalo rangkaian paralel, jumlah hambatan adalah 1/Rt = (1/R1)+(1/R2)+ …
4. Jumlah total hambatan pada rangkaian seri, lebih besar dari rang paralel
5. total daya yg diserap rangkaian seri lbiasanya ebih besar dibanding rang. Paralel
6. Jika rangkaian seri hanya satu cabang, tetapi menyala terang jika rangkaian paralel banyak cabang dan biasanya di gunakan di rumah rumah, tetapi nyala cahaya/lampu redup.
7. Rangkaian seri arus listrik besar, dan arus listrik paralel kecil atau sama dengan hambatan yang terpasang, jumlah total hambatan seri lebih besar dari pada paralel.

Rangkaian listrik terdiri atas dua jenis yaitu seri dan paralel. Selain itu ada juga gabungan dari dua jenis rangkaian listrik, yang disebut rangkaian campuran. Sehingga, terdapat tiga bentuk rangkaian listrik yaitu rangkaian listrik seri paralel dan campuran. Perbedaandari 3 jenis rangkaian listrik tersebut terletak pada cara merangkainya. Rangkaian listrik seri disusun secara berderet, sedangkan rangkaian listrik paralel disusun secara bersusun atau bercabang. Rangkaian listrik campuran merupakan kombinasi dari rangkaian seri dan paralel.

Contoh rangkaian listrik seri terdapat pada lampu senter, di mana pada umumnya lampu senter tersusun atas baterai dan sebuah lampu. Batu baterai sebagai sumber tegangan dan lampu pada senter disusun dalam satu deret sehingga mudah dikenali bahwa rangkaian listrik tersebut merupakan rangkaian seri. Sedangkan instalasi listrik pada rumah-rumah merupakan contoh penyusunan rangkaian listrik secara paralel.

Baca Juga: Rumus Hambatan Kawat Penghantar Arus Listrik

Rangkaian listrik seri paralel dan campuran memiliki karakteristik dan rumus yang berbeda. Untuk lebih detailnya, simak pembahasan lanjutan mengenai karakteristik pada rangkaian listrik seri paralel dan campuran di bawah.

Table of Contents

Rangkaian Listrik Seri

Pembahasan pertama mengenai rangkaian listrik seri paralel dan campuran yang akan dibahas adalah rangkaian seri. Bentuk rangkaian seri dapat dibilang sangat sederhana karena rangkaiannya disusun secara lurus dan tidak mimiliki cabang. Pada rangkaian seri terdapat besar arus listrik (I) pada setiap titik sama sedangkan besar beda potesnsial sama dengan jumlah beda potensial di setiap titik. Jika terdapat beberapa hambatan pada rangkaian seri maka besar hambatan total dapat dihitung dengan menjumlahkan semua hambatan dalam rangkaian seri.

Rangkaian listrik seri memiliki kelebihan dari bentu susunan yang sederhana. Kelemahan dari rangkaian listrik seri adalah rangkaian tidak bisa mengalirkan arus saat terjadi kesalahan pada satu titik pada rangkaian. Contoh gambar rangkaian seri ditunjukkan seperti berikut.

Persamaan arus listrik (I), beda potensial (V), dan hambatan (R) pada rangkaian serti di atas sesuai dengan persamaan di bawah.

Karakteristik Rangkaian Listrik Seri:

1. Cara menyusun rangkaian cenderung praktis dan sederhana.
2. Semua komponen listrik disusun secara sejajar (berderet atau berurutan).
3. Kabel penghubung pada seluruh komponen tidak memiliki percabangan sepanjang rangkaian.
4. Hanya ada satu jalan yang dapat dilalui oleh arus, jadi jika ada satu jalur yang terputus maka rangkaian tidak dapat berfungsi dengan benar.
5. Arus listrik yang mengalir di berbagai titik dalam rangkaian sama besarnya
6. Setiap komponen yang terpasang akan mendapat arus yang sama.
7. Beda potensial/tegangan pada setiap komponen yang terpasang memiliki nilai yang berbeda.
8. Memiliki hambatan total yang lebih besar daripada hambatan penyusunnya.

Baca Juga: Contoh Cara Menghitung Biaya Pemakaian Listrik

Rangkaian Paralel

Bahasan rangkaian listrik seri paralel dan campuran berikutnya adalah rangkaian listrik paralel. Rangkaian paralel memliki ciri yang dapat dikenali yaitu susunan rangkaiannya memiliki cabang. Instalasi listrik di suatu rumah biasanya menggunakan susunan rangkaian pararlel.

Meskipun sedikit lebih rumit dari rangkaian seri, rangkaian paralel memiliki banyak keuntungan, salah satunya adalah rangakaian masih bisa mengalirkan arus jika terjadi kerusakan pada salah satu titik pada rangkaian listrik. Contoh bentuk rangkaian paralel ditunjukkan seperti berikut.

Persamaan arus listrik (I), beda potensial (V), dan hambatan (R) pada rangkaian paralel di atas sesuai dengan persamaan di bawah.

Karakteristik Rangkaian Listrik Paralel

1. Cara menyusun rangkaian cenderung lebih rumit
2. Semua komponen listrik terpasang secara bersusun atau sejajar
3. Kabel penghubung pada sebuah rangkaian memiliki percabangan
4. Terdapat beberapa jalan yang dapat dilalui oleh arus
5. Arus yang mengalir pada setiap cabang memiliki besar nilai yang berbeda
6. Setiap komponen yang terpasang mendapat besar arus yang berbeda
7. Semua komponen mendapat tegangan yang sama besar
8. Hambatan totalnya lebih kecil dari hambatan pada tiap-tiap komponen penyusunnya

Baca Juga: Contoh Cara Menghitung Besar Kuat Arus Listrik pada Suatu Rangkaian

Rangkaian Campuran

Rangkaian campuran merupakan gabungan dari rangkaian seri dan paralel. Secara umum, karakteristik dan hukum yang berlaku pada rangkaian campuran juga mengikuti keduanya. Contoh gambar rangkaian listrik campuran diberikan seperti berikut.

Persamaan arus listrik (I) dan hambatan (R) pada rangkaian campuran di atas sesuai dengan persamaan di bawah.

• I = I1+ I2
• 1/Rp = 1/R2 + 1/R3
  Rtotal = R1 + Rp

Baca Juga: Energi Potensial, Energi Kinetik, dan Energi Mekanik

Hukum Kirchhoff I

Setelah mempelajari rangkaian listrik seri paralel dan campuran pada pembahasan di atas, sobat idschool perlu juga mengetahui bagaimana cara arus listrik mengalir pada rangkaian. Pada tahun 1845, Gustav Robert Kirchhoff, seorang ahli fisika dari Jerman, memperkenalkan Hukum Kirchoff.

Hukum Kirchhoff berfungsi untuk menganalisis arus dan tegangan dalam sebuah rangkaian yang menerangkan hukum tentang arah arus pada titik percabangan.

Bunyi Hukum Kirchoff I:
Pada rangkaian listrik bercabang, jumlah kuat arus yang masuk pada suatu titik percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik itu.

Pernyataan pada bunyi Hukum Kirchoff I secara matematis dapat dituliskan dengan ΣImasuk = ΣIkeluar. Sebagai contoh, terdapat tiga arus yang mengalir pada percabangan rangkaian listrik yang meliputi I1, I2, dan I3. Ketiga arus tersebut bertemu pada satu titik dengan besar arus I4 dan mengalir pada sebuah kawat. Berdasarkan Hukum Kirchoff I dapat diperoleh kesimpulan bahwa besar arus listrik I4 = I1 + I2 + I3.

Baca Juga: Rangkaian Jembatan Wheatstone

Contoh Soal Rangkaian Listrik Seri Paralel dan Campuran (+Bahas)

Beberapa contoh soal dli bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman bahasan di atas. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasannya. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih!

Contoh 1: SOAL UN IPA FISIKA 2016

Perhatikan gambar rangkaian berikut!

Kuat arus yang mengalir melalui rangkaian listrik (I) adalah ….A.     1,5 AB.     1,0 AC.     0,75 AD.     0,5 A 

Pembahasan: