Rangkaian Listrik Paralel dan Rangkaian Listrik Campuran

Rangkaian Listrik Paralel

Rangakain 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. Misal tiga buah lampu tersusun paralel, jika salah satu lampu dicabut atau rusak, maka lampu yang lain tidak akan ikut mati. Perhatikanlah gambar susunan paralel tiga lampu berikut ini

Persamaan hambatan pengganti paralel dapat dicari dari persamaan awal, di mana beda potensial di masing - masing komponen adalah sama satu sama lain, sedangkan kuat arus yang masuk titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus di masing masing komponen. Untuk melihat persamaan hambatan pengganti parallel.

Contoh Soal 1

Perhatikan gambar di bawah ini! Dari gambar tersebut diketahui:

I = 9 A

R1 = 5 Ω

R2 = 2 Ω

R3 = 3 Ω

Tentukan beda potensial yang dihubungkan pada rangkaian tersebut dan hitung kuat arus yang mengalir pada masing-masing resistor!

Penyelesaian:

Diketahui:

R1 = 3 Ω

R2 = 4 Ω

R3 = 6 Ω

I = 9 A

Ditanya:

V = ... ? I₁ = . . . ? I₂ = . . . ? I₃ = . . . ?

Jawab:

Untuk mengerjakan soal ini terlebih dahulu cari hambatan penggantinya, yaitu:

1/R_p = 1/R₁ + 1/R₂ +1/ R₃

1/R_p = 1/3 Ω + 1/4 Ω + 1/6 Ω

1/R_p = 4/12 Ω + 3/12 Ω + 2/12 Ω

1/R_p = 9/12 Ω

R_p = 12 Ω /9

Besarnya tegangan ditiap hambatan yang dirangkai pararel selalu sama, oleh karena itu besarnya tegangan pada hambatan pengganti adalah:

V = I.R_s

V = 9 A. 12 Ω /9

V = 12 volt

Besarnya arus yang melewati tiap-tiap hambatan yang dirangkai pararel besarnya berbeda-beda, tergantung besar hambatannya. Maka,

I₁ = V/R₁

I₁ = 12 V/3 Ω

I₁ = 4 A

I₂ = V/R₂

I₂ = 12 V/4 Ω

I₂ = 3 A

I₃ = V/R₃

I₃ = 12 V/6 Ω

I₃ = 2 A

Jadi, besarnya tegangan pada rangkaian pararel tersebut adalah 12 V, sedangkan kuat arus pada masing-masing hambatan adalah 4 A, 3 A dan 2 A.

Rangkaian Listrik Campuran

Rangkaian listrik campuran (seri-paralel) merupakan rangkaian listrik gabungan dari rangkaian listrik seri dan rangkaian listrik paralel. Untuk lebih jelasnya tentang rangkaian listrik gabungan (seri-paralel) perhatikanlah ilustrasi berikut

Untuk mencari besarnya hambatan pengganti rangkaian listrik gabungan seri - paralel adalah dengan mencari besaranya hambatan tiap tiap model rangkaian (rangkaian seri dan rangkaian paralel), selanjutnya mencari hambatan gabungan dari model rangkaian akhir yang didapat. Misalnya seperti rangkaian di atas, maka model rangkaian akhir yang didapat adalah model rangkaian seri, sehingga hambatan total rangkaian dicari dengan persamaan hambatan pengganti rangkaian hambatan seri.

Rangkaian hambatan campuran seri-paralel terdiri dari dua jenis rangkaian, yaitu rangkaian hambatan seri dan rangkaian hambatan paralel. Persamaannnya tidak lain adalah persamaan yang berlaku dalam rangkaian seri dan rangkaian paralel. Untuk melihat persamaan hambatan campuran seri-paralel,

Diberikan sebuah rangkaian listrik seperti gambar berikut :

Tentukan :
a) Hambatan pengganti
b) Kuat arus rangkaian
c) Kuat arus yang melalui R₄
d) Kuat arus yang melalui R₁
e) Kuat arus yang melalui R₂
f) Kuat arus yang melalui R₃
g) Beda potensial ujung-ujung hambatan R₄
h) Beda potensial ujung-ujung R₁
i) Beda potensial ujung-ujung R₂
j) Daya yang diserap R₁

Pembahasan

a) Hambatan pengganti