Rangkaian Seri dan Paralel adalah dua jenis rangkaian elektronika paling sederhana yang menghubungkan komponen-komponen dalam sebuah rangkaian listrik. Rangkaian seri adalah rangkaian yang disusun secara berurutan, dan rangkaian paralel adalah rangkaian yang disusun secara berderet.
Setiap komponen dalam rangkaian seri terhubung melalui satu jalur, sehingga satu komponen akan menghubungkan aliran listrik ke komponen yang lain. Pada rangkaian seri, besarnya kuat arus yang mengalir ke semua komponen adalah sama.
Rangkaian paralel menghubungkan komponen secara berderet sehingga dua kaki komponen satu bertemu dengan dua kaki komponen yang lain. Pada rangkaian paralel, besarnya tegangan pada tiap kaki komponen adalah sama. Dan besarnya total arus yang mengalir adalah penjumlahan dari arus yang melewati setiap komponen.
Daftar isi Artikel:
- Rangkaian Seri
- Rangkaian Paralel
- Rangkaian Seri Dan Paralel Pada Resistor dan Kapasitor
- Resistor Seri
- Resistor Paralel
- Kapasitor Seri
- Kapasitor Paralel
Rangkaian Seri
Rangkaian seri adalah sebuah rangkaian listrik yang komponennya disusun secara berurutan (serial) dan hanya melalui satu jalur aliran listrik. Kemudian aliran listrik masuk melalui kaki salah satu komponen dan keluar melalui kaki komponen yang lain.
Di dalam rangkaian seri, setiap komponen menghubungkan aliran listrik ke komponen yang lain. Contoh rangkaian seri berikut ini dilihat pada hubungan 2 buah lampu ke batere sebagai sumber listrik.
Pada contoh diatas, lampu 1 dan lampu 2 terhubung secara seri. Tegangan listrik terhubung pada terminal akhir rangkaian di kedua ujungnya.
Jika tegangan pada batere diatas adalah sebesar 12Volt, maka tegangan pada masing-masing lampu adalah sebesar 6Volt.
Rumus Rangkaian Seri
Pada rangkaian seri, besarnya kuat arus yang mengalir pada setiap titik pada rangkaian adalah sama. Sedangkan tegangan total pada rangkaian seri dihitung dengan penjumlahan tegangan pada tiap-tiap komponen.
Rumus kuat arus pada rangkaian seri adalah:
Rumus tegangan pada rangkaian seri adalah:
Rangkaian Paralel
Rangkaian paralel adalah sebuah rangkaian listrik yang komponennya disusun secara berderet sehingga semua komponen memiliki sumber tegangan yang sama.
Di dalam rangkaian paralel, setiap komponen terhubung dengan komponen lain secara berderet sehingga dua kaki komponen terhubung satu sama lain. Contoh rangkaian paralel berikut ini dilihat pada hubungan 2 buah lampu ke batere sebagai sumber listrik.
Pada contoh diatas, lampu 1 dan lampu 2 terhubung secara paralel. Tegangan listrik terhubung pada masing-masing terminal lampu 1 dan lampu 2.
Jika tegangan pada batere diatas adalah sebesar 12Volt, maka tegangan pada masing-masing lampu adalah sebesar 12 Volt. Besarnya kuat arus total adalah arus yang mengalir pada lampu 1 ditambah dengan arus yang mengalir pada lampu 2.
Rumus Rangkaian Paralel
Pada rangkaian paralel terjadi percabangan arus yang menuju ke tiap-tiap komponen. Kuat arus total pada rangkaian paralel adalah penjumlahan antara kuat arus yang mengalir pada tiap-tiap cabang. Besarnya tegangan pada rangkaian paralel adalah sama.
Rumus kuat arus pada rangkaian paralel adalah:
Rumus tegangan pada rangkaian paralel adalah:
Rangkaian Seri Dan Paralel Pada Resistor dan Kapasitor
Rangkaian seri dan paralel bisa digunakan untuk memperoleh nilai komponen yang tidak ada dipasaran. Metode rangkaian seri dan paralel juga meningkatkan kemampuan daya yang dibebankan pada komponen tersebut.
Untuk membuat rangkaian seri dan paralel pada komponen dibutuhkan minimal dua buah komponen dan maksimal tidak terbatas. Perhitungan nilai komponen total dari hubungan seri dan paralel ini dapat dihitung menggunakan beberapa rumus yang akan dijelaskan berikut ini pada komponen resistor dan kapasitor.
Resistor Seri
Resistor seri adalah rangkaian dari dua buah resistor atau lebih yang disusun secara berantai. Kaki resistor pertama terhubung dengan salah satu kaki resistor kedua, kemudian kaki resistor kedua yang lain terhubung dengan salah satu kaki resistor ketiga dan seterusnya.
Nilai resistor totalnya adalah nilai yang pada kedua ujung rangkaian, yaitu pada kaki resistor pertama dan kaki resistor terakhir yang tidak terhubung.
Berikut ini contoh 3 buah resistor yang disusun secara seri.
Rumus Resistor Seri
Untuk menghitung resistor total dari beberapa resistor yang disusun secara seri kita bisa langsung menjumlahkan nilai dari semua resistor dalam rangkaian seri.
Jadi nilai resistor total pada rangkaian diatas dapat dihitung dengan rumus berikut ini.
Rtotal = R1 + R2 + R3
Contoh perhitungan untuk rangkaian diatas jika R1=10Ω , R2=15Ω dan R3=20Ω maka Nilai Resistor totalnya sebesar :
Rtotal = 10 + 15 + 20 = 45Ω
Menghitung Resistor Seri Dengan Nilai Yang Sama
Jika semua resistor yang diseri memiliki nilai yang sama maka dapat diperoleh nilai resistor total dengan cara mengalikan nilai resistor dengan jumlah resistor.
Rtotal = nilai resistor x jumlah resistor
Sebagai contoh misalnya ketiga resistor pada rangkaian diatas bernilai 10Ω, maka nilai resistor totalnya adalah :
Rtotal = 10Ω x 3 = 30Ω
Resistor Paralel
Resistor paralel adalah rangkaian dari dua buah resistor atau lebih yang disusun secara berjajar dengan kedua kaki masing resistor terhubung dengan kedua kaki resistor yang lain.
Nilai resistor total dari resistor paralel dihitung dengan menjumlahkan konduktansinya (G). Seperti kita tahu bahwa konduktansi adalah kebalikan dari resistansi.
Rumus Resistor Paralel
Untuk menghitung resistor total dari beberapa resistor yang disusun secara paralel agak sedikit sulit karena kita harus menghitung konduktansinya lebih dahulu. Untuk lebih jelas perhatikan rumus berikut ini:
Gtotal = G1 + G2 + G3
karena G=1/R maka,
1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
Contoh perhitungan untuk rangkaian diatas jika R1=10Ω , R2=15Ω dan R3=20Ω maka Nilai Resistor totalnya sebesar :
1/Rtotal = 1/10 + 1/15 + 1/20 = 6/60 + 4/60 + 3/60 = 13/60
maka
Rtotal = 60/13 = 4.615Ω
Menghitung Resistor Paralel Dengan Nilai Yang Sama
Jika semua resistor yang diseri memiliki nilai yang sama maka dapat diperoleh nilai resistor total dengan cara membagi nilai resistor dengan jumlah resistor.
Rtotal = nilai resistor / jumlah resistor
Sebagai contoh misalnya ketiga resistor pada rangkaian diatas bernilai 10Ω, maka nilai resistor totalnya adalah :
Rtotal = 10Ω / 3 = 3.33Ω
Menghitung dua buah resistor yang diparalel
Untuk menghitung nilai resistor total dari duabuah resistor yang diparalel dapat dilakukan dengan rumus singkat tanpa harus menggunakan metode konduktansi seperti diatas. Caranya bisa menggunakan rumus berikut ini:
Rtotal = (R1 x R2) / (R1 + R2)
Sebagai contoh misalnya dua resistor dengan nilai 10Ω dan 15Ω disusun paralel, maka nilai resistor totalnya adalah :
Rtotal = (10 x 15) / (10 + 15) = 150 / 25 = 6Ω
Kapasitor Seri
Kapasitor seri adalah rangkaian dari beberapa kapasitor (minimal dua) secara yang disusun secara berantai dengan salah satu kaki kapasitor pertama terhubung dengan salah satu kaki kapasitor kedua, kemudian kaki kapasitor kedua yang lain terhubung dengan salah satu kaki kapasitor ketiga dan seterusnya.
Nilai kapasitor total pada rangkaian seri adalah nilai yang pada kedua ujung rangkaian, yaitu pada kaki kapasitor pertama dan kaki kapasitor terakhir yang tidak terhubung. Rangkaian kapasitor seri dapat digambarkan sebagai berikut:
Rumus kapasitor seri
Menghitung nilai kapasitor total dari rangkaian kapasitor seri menggunakan rumus yang mirip dengan menghitung nilai total pada rangkaian resistor paralel.
Berikut ini rumus menghitung kapasitor total pada rangkaian kapasitor seri :
1/Ctotal = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3
Contoh soal menghitung kapasitor seri
Nilai kapasitor total pada dua buah kapasitor yang disusun seri dengan nilai masing-masing sebesar 100nF dan 50nF adalah :
Kapasitor Paralel
Kapasitor paralel adalah rangkaian dari beberapa kapasitor (minimal dua) berjajar dengan kedua kaki masing kapasitor terhubung dengan kedua kaki kapasitor yang lain.
Nilai kapasitor total pada rangkaian paralel adalah nilai pada kedua pertemuan kaki masing-masing kapasitor. Rangkaian kapasitor paralel dapat digambarkan sebagai berikut:
Rumus Kapasitor Paralel
Menghitung nilai kapasitor total dari rangkaian kapasitor paralel lebih mudah dari menghitung kapasitor secara seri. Caranya adalah dengan menjumlahkan senua nilai kapasitor yang diparalel. Cara ini mirip dengan cara menghitung nilai total pada rangkaian resistor seri.
Berikut ini rumus menghitung kapasitor total pada rangkaian kapasitor paralel :
Ctotal = C1 + C2 + C3
Contoh soal menghitung kapasitor paralel
Nilai kapasitor total pada dua buah kapasitor yang disusun paralel dengan nilai masing-masing sebesar 100nF dan 50nF adalah :
