Dalam rangkaian listrik, mungkin kamu pernah mendengar tentang rangkaian seri atau rangkaian tunggal. Rangkaian ini sendiri akan sering kamu temukan dalam pemasangan komponen maupun alat listrik.
Selain rangkaian tunggal, sebenarnya ada juga rangkaian paralel. Kedua rangkaian ini tentu saja memiliki fungsi dan cara pemasangan yang berbeda. Namun, kali ini kita akan fokus membahas tentang rangkaian tunggal dan semua hal yang berkaitan dengan rangkaian tersebut.
Daftar ISI
Mengenal Rangkaian Seri
Jika dilihat secara tampilan, maka rangkaian seri merupakan rangkaian alat listrik atau komponen listrik yang disusun secara berderet dan tidak memiliki percabangan di dalamnya.
Pada rangkaian ini, maka semua komponen listrik yang ada di dalamnya akan teraliri oleh arus listrik dengan besaran yang sama. Rangkaian ini juga dikenal dengan nama rangkaian tunggal, di mana arus listrik akan mengalir dari sumber tegangan melewati semua bagian komponen listrik, lalu kembali lagi ke sumber tegangan
1. Arus, Tegangan, dan Hambatan pada Rangkaian Tunggal
Dalam rangkaian tunggal, maka tiap titik di sepanjang rangkaian tersebut akan memiliki nilai kuat arus yang sama. Sementara nilai hambatan akan semakin kuat, jika dirangkai secara seri.
Dengan nilai hambatan yang semakin besar, maka selain berfungsi untuk resistensi komponen hambatan pada rangkaian tunggal, juga akan berfungsi sebagai pembagi tegangan.
2. Prinsip Kerja Rangkaian Tunggal
Satu rangkaian listrik akan dikatakan seri jika arus listrik dari sumber ke komponen lalu kembali ke sumber hanya melalui satu jalur yang sama. Akibatnya, jika satu jalur terputus, maka semua komponen lainnya akan ikut mati ataupun terputus.
Dalam rangkaian tunggal, jika ada beberapa lampu yang terpasang, maka semakin jauh dari sumber nyala lampu tersebut akan semakin redup. Hal ini karena rangkaian tunggal yang membagi tegangan.
Prinsip kerja lainnya dari rangkaian tunggal adalah jika satu jalur putus, maka jalur lainnya juga akan ikut terputus. Hal inilah yang menjadi salah satu pembeda antara rangkaian tunggal dan paralel.
Ciri Rangkaian Seri
Pada prakteknya, jika kamu masih bingung untuk membedakan mana rangkaian tunggal dan paralel, maka sebenarnya kamu bisa membedakannya dari ciri-ciri berikut:
1. Rangkaiannya Sederhana
Satu hal yang membuat rangkaian tunggal ini mudah untuk diidentifikasi adalah karena rangkaiannya yang sangat sederhana. Rangkaiannya hanya memiliki satu jalur, di mana arus akan mengalir dari sumber ke komponen, lalu kembali ke sumber hanya akan melewati satu jalur.
Kamu juga bisa dengan mudah melihat jika semua komponen pada rangkaian tunggal akan tersusun dalam satu baris maupun satu deret. Hal ini juga yang akan menjadi ciri utama dari sebuah rangkaian tunggal.
2. Tidak Ada Arus yang Bercabang
Dalam rangkaian tunggal, maka arusnya akan mengalir lewat satu jalur saja. Itu artinya, jika jalur tersebut mengalami masalah, maka semua komponen lainnya juga akan mengalami masalah
Dalam rangkaian tanpa cabang ini juga, kamu hanya akan membutuhkan satu saklar saja. Satu saklar inilah yang nantinya akan mengontrol arus dalam rangkaian tersebut.
3. Aliran Arus
Berkaitan dengan poin sebelumnya, karena tidak memiliki cabang, maka aliran arus pada rangkaian seri hanya akan melewati satu loop saja. Mulai dari sumber ke komponen, lalu kembali ke sumber dan terus berulang.
Aliran seperti ini juga akan membuat arus listrik yang mengalir pada setiap komponen memiliki nilai yang sama besarnya. Selain itu, naik dan turunnya arus listrik juga akan dipengaruhi oleh beban listrik yang terhubung.
4. Tegangan dan Tahanan
Rangkaian tunggal ini sendiri dikenal dengan pembagi tegangan. Nantinya, nilai tegangan yang ada akan sangat tergantung dengan nilai hambatan. Artinya, besar tegangan pada tiap titik akan berbeda-beda.
Jika ada resistor yang dipasang secara seri, maka nilai hambatannya akan semakin besar. Begitu juga dengan nilai hambatan pengganti yang akan jauh lebih besar dibandingkan dengan nilai resistor yang paling besar.
5. Skema rangkaian
Karena hanya memiliki satu jalur, maka jika ada satu titik yang terputus, maka hal tersebut akan membuat aliran listrik seluruhnya juga terputus. Skema ini juga membuat naik dan turunnya arus akan sangat dipengaruhi oleh beban listrik yang terhubung.
Selain itu, jika melihat dari cara pembuatan dan alat yang diperlukan, maka rangkaian ini juga biasanya tidak membutuhkan banyak kabel sebagai penyusun rangkaian. Selain itu, rangkaian ini juga hanya akan membutuhkan satu sakelar atau switch dalam rangkaiannya.
Kelebihan dari Rangkaian Seri
Pada penggunaannya, maka rangkaian tunggal ini memiliki beberapa kelebihan, diantaranya adalah:
1. Proses Pembuatan yang Mudah
Salah satu kelebihan dari rangkaian tunggal adalah prosess pembuatannya yang tebilang cukup mudah. Kamu juga tidak membutuhkan terlalu banyak komponen dalam proses pembuatan rangkaian ini.
Selain itu, karena proses pemasangannya sejajar, maka proses pembuatannya juga bisa cukup cepat. Selain mudah, karena tidak terlalu banyak komponen yang dibutuhkan, maka pembuatan rangkaian ini juga termasuk murah.
2. Perbaikan yang Mudah
Selain proses pembuatannya yang mudah, kelebihan lainnya dari rangkaian tunggal adalah proses perbaikannya juga yang tergolong cukup mudah. Alasan yang pertama adalah karena tidak terlalu banyak komponen di dalam rangkaian ini.
Selain itu, karena hanya memiliki satu jalur, maka proses pengecekan juga bisa lebih cepat. Dalam skema rangkaian yang lebih kompleks, pengecekan dan perbaikan ini juga tetap bisa dilakukan dalam waktu yang relatif cepat
Kekurangan Rangkaian Seri
Meskipun memiliki banyak kelebihan, terutama masalah kemudahan rangkaian. Namun rangkaian tunggal ini juga bukan tanpa kekurangan. Beberapa kekurangan tersebut, antara lain:
1. Satu Rusak Semua Rusak
Masalah utama dari rangkaian tunggal adalah jika salah satu titik dalam jalur rangkaian bermasalah, maka hal tersebut akan mengganggu jalur lainnya. Ini merupakan risiko yang tidak terhindarkan, ketika menggunakan rangkaian tunggal.
2. Cenderung Lebih Boros
Rangkaian tunggal sendiri cenderung membutuhkan lebih banyak daya listrik. Hal ini tentu saja akan membuat penggunaan daya cenderung lebih boros. Jika sumber dayanya menggunakan baterai misalnya, maka sumber daya tersebut akan lebih cepat habis.
Rumus dalam Rangkaian Seri
Dalam rangkaian listrik, maka akan ada tiga komponen utama yang menjadi pokok bahasan, yaitu arus, tegangan, dan hambatan. Pada rangkaian tunggal, maka berikut adalah penjelasan rumus untuk ketiga hal tersebut:
1. Arus
Arus adalah aliran muatan listrik dari kutub positif ke negatif. Dalam rangkaian tunggal, maka nilai kuat arus akan selalu lama di setiap titiknya. Oleh sebab itu, rumus yang digunakan untuk arus dalam rangkaian tunggal adalah:
I = I1 = I2 = I3 = … In
2. Tegangan
Pengertian tegangan sendiri adalah beda potensial antara dua titik dalam satu rangkaian tertutup. Pada rangkaian seri, nilai tegangan adalah jumlah dari semua sumber tegangan yang ada. Oleh sebab itu, rumus tegangan dalam rangkaian tunggal adalah:
V = V1+V2+V3+…Vn
3. Hambatan
Hambatan merupakan suatu kemampuan komponen listrik untuk menghambat aliran arus listrik. Dalam hal ini, maka hambatan adalah perbandingan antara tegangan dari sumber listrik dengan arus listrik yang bisa melewatinya.
Dalam rangkaian tunggal, maka nilai hambatan adalah total dari semua hambatan yang ada dalam rangkaian tersebut. Hal ini membuat nilai hambatan pengganti akan lebih besar dari nilai komponen resistor yang paling besar. Rumus untuk hambatan dalam rangkaian tunggal adalah sebagai berikut:
R = R1 +R2+R3 + …Rn
Contoh soalnya seperti berikut:
Beda Rangkaian Seri dan Paralel
Sudah dijelaskan di awal, jika selain mengenal rangkaian seri, maka kamu juga akan mengenal rangkaian paralel. Kedua rangkaian ini tentu saja memiliki fungsi dan penggunaan yang berbeda. Berikut adalah beberapa perbedaan dari rangkaian tunggal dan juga paralel:
1. Cara Penyusunan
Cara paling mudah untuk melihat perbedaan dari keduanya adalah dari cara penyusunan yang bisa langsung kamu lihat secara visual. Pada rangkaian tunggal, maka semua komponen berada pada satu jalur dan tidak ada percabangan.
Hal ini berbeda dengan rangkaian paralel, di mana komponennya disusun dalam beberapa jalur. Kamu akan menemukan beberapa percabangan dalam rangkaian ini.
2. Arus dan Tegangan
Masih berkaitan dengan cara penyusunan, hal tersebut juga akan menghasilkan perbedaan pada arus dan tegangan yang dibutuhkan oleh kedua rangkaian listrik tersebut.
Misalnya pada rangkaian seri, nilai kuat arus akan selalu sama di setiap titiknya, namun nilai tegangan akan berbeda, tergantung hambatan yang dilalui. Oleh sebab itu, biasanya penggunaan rangkaian tunggal akan membutuhkan sumber tegangan dengan nilai cukup besar.
Sementara pada rangkaian paralel, kamu akan menemukan jika dalam setiap cabangnya nilai tegangan akan selalu sama. Namun, nilai kuat arusnya akan berbeda.
3. Kontinuitas
Perbedaan lainnya dari kedua rangkaian ini terletak pada faktor kontinuitas. Dalam rangkaian tunggal, jika saklar mati, maka seluruh rangkaian akan mati. Hal tersebut terjadi karena arus pada rangkaian tunggal hanya melewati satu jalur saja.
Sementara pada rangkaian paralel, sangat mungkin satu rangkaian mati, namun rangkaian lainnya tetap menyala. Hal tersebut karena kedua rangkaian tersebut berbeda jalur.
Dalam rangkaian paralel, biasanya memiliki satu saklar utama yang akan menjadi sumber dari percabangan. Selama bukan saklar utama tersebut yang mati, maka saklar pada tiap jalur bisa mengoperasikan jalurnya sendiri tanpa berpengaruh ke jalur lain.
4. Hambatan Total
Pada rangkaian tunggal, arus listrik akan melewati semua hambatan yang ada dalam rangkaian tersebut. Oleh sebab itu, nilai hambatan total adalah jumlah dari semua hambatan yang ada.
Sementara untuk rangkaian paralel, maka arus tidak melewati semua hambatan yang ada, hal ini karena jalurnya yang mungkin bisa berbeda. Sehingga, nilai hambatan totalnya adalah satu per satu hambatan, satu per dua hambatan, dan seterusnya.
Sudah Paham Apa Itu Rangkaian Seri?
Disadari atau tidak, banyak peralatan elektronik ataupun rangkaian listrik di rumah yang menggunakan rangkaian tunggal. Contohnya adalah pemasangan lampu hias ataupun pemasangan lampu jalan. Dalam penggunaan alat listrik lainnya, Anda juga akan menemukan penggunaan rangkaian seri misalnya pada setrika.
