Setiap benda elektronik bisa berfungsi karena adanya listrik. Namun, listrik tersebut tidak dapat bekerja sendirian karena memerlukan komponen yang dapat menyalurkan energinya. Salah satu komponen tersebut yaitu rangkaian. Ada 2 macam rangkaian listrik, rangkaian paralel dan seri.
Artikel ini hanya akan berfokus pada pembahasan seputar rangkaian listrik paralel. Berikut pembahasan selengkapnya.
Daftar ISI
Pengertian Rangkaian Paralel
Rangkaian listrik paralel merupakan rangkaian yang dihubungkan atau disusun bercabang atau berjajar/berderet (paralel). Rangkaian tersebut dibentuk berdasarkan beberapa komponen serta dihubungkan ke beberapa cabang.
Untuk arus yang diterima masing-masing cabang cenderung lebih besar dibandingkan arus pada rangkaian seri. Dengan begitu, komponen penyusunannya pun akan memperoleh arus yang lebih baik.
Sifat Rangkaian Paralel
Setelah mengetahui apa itu rangkaian paralel, berikutnya yaitu seputar sifat rangkaian listrik paralel.
1. Tetap Menyala Meskipun Ada Aliran Terputus
Ciri pertama dari rangkaian listrik paralel yaitu akan tetap menyala meskipun ada aliran yang terputus. Kondisi ini sangat berbanding terbalik dengan rangkaian seri yang ketika ada salah satu komponen mati, maka semua komponen juga akan mati.
Namun rangkaian listrik paralel masih tetap menyala karena mempunyai beberapa kabel penghubung. Kemudian untuk penyusun di setiap komponennya bukan sejajar melainkan bercabang sehingga dapat menghindari pemadaman secara total.
2. Setiap Cabangnya Berupa Rangkaian Individu
Sifat berikutnya yaitu setiap cabangnya adalah rangkaian individu. Artinya, masing-masing arus cabangnya memang terpisah dan tidak menjadi satu seperti pada rangkaian seri sehingga tidak perlu memakai media hantar yang serupa.
Ciri Rangkaian Paralel
Sementara itu, beberapa ciri khas dari rangkaian listrik paralel antara lain:
- Mempunyai beberapa percabangan.
- Besaran untuk arus listrik percabangan tidak sama ketika bebannya juga tidak sama.
- Besar tegangan untuk masing-masing beban maupun peralatan listrik yaitu sesuai sumber tegangannya.
- Jika ada percabangan yang mengalami korsleting, maka percabangan yang lain tetap menyala dan terhubung ke sumber tegangan.
- Memerlukan lebih banyak kabel di dalam instalasinya.
- Terdapat banyak saklar pada rangkaian listrik paralel yang digunakan untuk menyalakan dan mematikan barang elektronik.
Rumus Rangkaian Paralel
Hampir setiap pembahasan seputar fisika memang membutuhkan rumus sehingga dapat mengetahui angka atau jumlahnya secara pasti. Tidak terkecuali saat Anda ingin melakukan perhitungan terhadap rangkaian paralel sudah tentu ada rumusnya sendiri.
Untuk rumus rangkaian ini memang cenderung lebih rumit dibandingkan rangkaian seri. Alasannya karena pada rangkaian tersebut cenderung mempunyai lebih banyak komponen.
1. Arus
Arus pada sebuah rangkaian listrik mempunyai simbol “I” dan satuannya “ampere”. Untuk satuan tersebut diambil dari seorang ilmuwan Prancis yang bernama Andre-Marie Ampere. Ilmuwan inilah yang mempunyai peran sangat besar dalam pengembangan teori untuk bidang elektrodinamika.
Namun terkait rumus arus sebenarnya berdasarkan teori Ohm. Adapun rumus yang digunakan untuk mengetahui arus sebuah rangkaian listrik paralel yaitu:
I total = I1 + I2 + I3 + …..…. In = V (1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ……… 1/Rn)
atau
I = V/R
2. Tegangan
Tegangan mempunyai simbol “V” dengan satuan “volt”. Satuan tersebut juga diambil dari nama seorang ilmuwan, namun bukan dari Prancis melainkan Italia yang bernama Alessandro Volta.
Ilmuwan tersebut memang semasa hidupnya lebih banyak menghabiskan waktunya di bidang kelistrikan. Bahkan Alessandro Volta berhasil menemukan sebuah teori tentang tegangan listrik.
Untuk rumus tegangan sebenarnya tidak terlalu sulit karena jumlah seluruh tegangan untuk rangkaian listrik paralel cenderung sama di setiap komponennya. Sementara itu, rumus yang biasa digunakan untuk menghitung tegangan pada rangkaian paralel yaitu:
V = V1 = V2 = V3 = V4 = ……… Vn
3. Hambatan atau Resistor
Resistor atau hambatan di dalam rangkaian listrik mempunyai simbol “R” dengan satuan “ohm”. Satuan tersebut terinspirasi dari ilmuwan Jerman yang bernama George Ohm sekaligus menjadi penemu teori terkait resistor atau hambatan ini.
Terkait rumus hambatan sebenarnya dicari dengan menambahkan kebalikan angka resistor di setiap komponennya, lalu mengambil kebalikan dari total tersebut. Dengan begitu, totalnya pun akan cenderung lebih kecil dibandingkan nilai resistornya.
Adapun rumus untuk menghitung resistor atau hambatan pada rangkaian listrik paralel yaitu:
1/RTotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + 1/R4 ……… 1/Rn
Selain itu, hambatan juga berkaitan dengan arus. Anda bisa mengetahui arus listrik melalui informasi yang Anda peroleh dari total hambatan atau resistor.
Lebih jauh lagi, terdapat istilah konduktansi listrik saat Anda menghitung resistor. Konduktansi listrik adalah kondisi ketika arus listrik mengalir lewat bahan-bahan seperti logam maupun non-logam.
Untuk konduktansi listrik tersebut mempunyai simbol “G” dengan satuan “siemens”. Hambatan dan konduktansi listrik akan saling melengkapi di dalam sebuah rangkaian paralel. Lalu untuk rumus menghitung konduktansi yaitu:
Gtotal = G1 + G2 + G3 + G4 + …..…. Gn
4. Induktor
Induktor pada sebuah rangkaian listrik mempunyai simbol “L” dengan satuan “henry”. Satuan tersebut diambil berdasarkan nama ilmuwan Amerika Serikat yang bernama Joseph Henry. Ia berhasil menciptakan teori elektromagnetik lalu mengaplikasikannya pada berbagai macam peralatan.
Untuk rumus induktor rangkaian listrik yaitu:
1/LTotal = 1/L1 + 1/L2 + 1/L3 + 1/L4 ……… 1/Ln
Akan tetapi, ketika induktor berada di sekitar medan magnetnya masing-masing, maka rumus di atas tidak dapat Anda gunakan. Alasannya karena terdapat timbal balik pada setiap induktansi.
Selain itu, medan magnet yang didapat dari timbal balik yang terjadi antara induktansi memiliki simbol “M”. Simbol ini menyesuaikan bagaimana megan magnet di dalam induktor akan saling mempengaruhi.
5. Kapasitor
Kapasitor mempunyai simbol “C” dengan satuan “farad”. Satuan tersebut berasal dari nama seorang ilmuwan Inggris Michael Faraday. Ia berperan penting dalam menemukan banyak teori serta benda, khususnya pada bidang elektrokimia dan elektromagnetik.
Untuk rumus yang dipakai mencari kapasitor sebenarnya hampir sama seperti ketika Anda mencari tegangan. Artinya, Anda tinggal menjumlahkan angka pada masing-masing komponen kapasitor. Untuk lebih jelasnya, berikut rumus kapasitor pada sebuah rangkaian listrik paralel.
Ctotal = C1 + C2 + C3 + C4 + …..…. Cn
Contoh Rangkaian Listrik Paralel
Beberapa contoh benda yang memakai rangkaian paralel antara lain:
1. Lampu LED
LED atau Lighting-Emitting Diode adalah lampu yang mempunyai sinar lebih terang. Prinsip kerja LED yaitu dengan menerapkan rangkaian listrik paralel terutama pada lampu LED berkelap-kelip.
Saat ada salah satu lampu LED mati, maka bola lampu yang lain masih menyala. Ini karena pada saklar lampu LED tersebut mempunyai cabang-cabang khusus yang sesuai prinsip pada rangkaian listrik paralel.
2. Lampu Lalu Lintas
Contoh benda berikutnya yang menerapkan rangkaian paralel yaitu lampu lalu lintas. Benda tersebut perannya sangat penting dalam mengatur lalu lintas. Tanpa adanya lampu lalu lintas, kondisi kendaraan di jalan raya akan tidak teratur dan berpotensi menimbulkan kecelakaan.
Lampu lalu lintas menyalakan lampu dengan warna berbeda yaitu hijau, kuning, dan merah. Pada lampu lalu lintas, Anda akan melihat sebuah sensor atau detektor yang menggerakkan saklar.
Detektor tersebut juga berfungsi menentukan kapan lampu menyala dan mati. Saklar atau detektor tersebut bekerja tanpa dipengaruhi saklar lainnya dan ini tentu sejalan dengan prinsip pada rangkaian listrik paralel.
3. Alarm Kebakaran
Benda berikutnya yang juga menjadi contoh penerapan rangkaian paralel yaitu alarm kebakaran. Sesuai namanya, alarm ini berfungsi memberikan kabar atau peringatan pada seseorang akan adanya kebakaran pada sebuah bangunan melalui suara keras layaknya sirine.
Alarm kebakaran bekerja dengan prinsip sederhana. Di dalamnya terdapat sensor yang akan mendeteksi asap yang berpotensi mengakibatkan kebakaran. Umumnya, alarm kebakaran di gedung terhubung mulai satu lantai sampai lantai paling atas.
Ketika salah satu alarm kebakaran menyala, belum tentu alarm pada lantai lain juga akan menyala. Ini karena alarm tersebut bekerja sesuai prinsip rangkaian listrik paralel.
Kelebihan dan Kekurangan Rangkaian Paralel
Berikut beberapa kelebihan dan kekurangan pada rangkaian listrik paralel.
1. Kelebihan
- Hambatan kecil membuat lampu menyala lebih terang.
- Setiap komponen bekerja dengan bebas tanpa dipengaruhi oleh komponen lainnya.
- Jika salah satu lampu maupun alat listrik padam/dilepas/rusak, maka alat listrik maupun lampu lainnya masih tetap berfungsi atau menyala.
2. Kekurangan
- Biaya cenderung lebih mahal karena membutuhkan banyak kabel.
- Rangkaian listrik paralel cenderung rumit dengan banyak percabangan yang ada.
- Kurang efisien untuk menghantarkan arus listrik.
Contoh Soal tentang Rangkaian Paralel
Untuk lebih memahami seputar rangkaian listrik paralel, berikut contoh soalnya.
Soal
Terdapat 2 buah resistor yang masing-masing besarnya 6 Ohm serta 12 Ohm serta disusun secara paralel. Kemudian resistor tersebut dihubungkan ke sumber tegangan sebesar 12 volt, hitung:
- Hambatan total pengganti
- Kuat arus listrik dari sumber tegangan
- Tegangan di setiap resistor
- Kuat arus listrik di setiap resistor
Jawab
1) R total = 1/R1 + 1/R2
= 1/6 + 1/12
= 4 Ohm
2) Ip = V/Rp (R total)
12/4 = 3 A
3) V1 dan V2
Karena merupakan rangkaian listrik paralel, maka masing-masing tegangan V1 dan V2 sama besar yaitu 12 volt.
4) I1 dan I2
I1 = V/R1
= 12/6
= 2 A
I2 = V/R2
= 12/12
= 1 A
Sudah Paham tentang Rangkaian Listrik Paralel?
Jadi, rangkaian paralel merupakan jenis rangkaian listrik yang mempunyai arus atau jalur listrik lebih dari satu. Ketika ada salah satu rangkaian yang mati, tidak berpengaruh terhadap rangkaian lainnya. Ini karena masing-masing rangkaian tersebut merupakan rangkaian individu dan terdapat saklarnya masing-masing.
