Tag: rangkaian paralel

Listrik menjadi sumber kebutuhan yang sangat diperlukan bagi kehidupan manusia. Tanpa adanya aliran listrik, banyak aktivitas manusia yang terhambat atau bahkan mati total. Ketika membuat rangkaian listrik, umumnya seseorang akan menggunakan rangkaian paralel ataupun seri. Artikel ini hanya berfokus pada pembahasan rangkaian listrik paralel.

Pengertian Rangkaian Paralel

Rangkaian paralel merupakan salah satu dari 2 jenis rangkaian listrik. Keduanya mempunyai fungsi yang sama yaitu untuk menyalurkan energi listrik ke benda elektronik. 

Akan tetapi, para rangkaian listrik paralel terdapat beberapa hal yang berbeda. Misalnya, rangkaian listrik paralel mempunyai jumlah rangkaian di dalamnya serta cenderung lebih rumit dari rangkaian seri. 

Selain itu, untuk rangkaian listrik paralel juga mempunyai komponen yang saling terhubung satu dengan yang lainnya. Setiap komponen biasanya mempunyai tegangan yang sama dengan tegangan yang terdapat di seluruh jaringan.

Rumus Rangkaian Paralel

Rangkaian paralel mempunyai beberapa rumus perhitungan. Berikut penjelasan selengkapnya.

1. Arus

Arus yang ada di rangkaian listrik paralel disimbolkan dengan “I” serta mempunyai satuan unit yaitu ampere atau “A”. Satuan tersebut asalnya dari seorang ilmuwan Prancis yang bernama André-Marie Ampère.

Dia merupakan ilmuwan yang mempunyai peran sangat penting di dalam mengembangkan teori elektrodinamika. Kemudian penulisan rumus arus pada rangkaian listrik paralel yaitu:

I total = I1 + I2 + I3 + ……. In = V (1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …… + 1/Rn)

2. Tegangan

Tegangan yang terdapat di rangkaian listrik paralel disimbolkan “V” dan mempunyai satuan volt. Untuk satuan tersebut berasal dari seorang ilmuwan Italia yang bernama Alessandro Volta. Volta merupakan seorang ilmuwan yang perannya sangat besar dalam menemukan beragam hal penting di bidang kelistrikan.

Misalnya dia berhasil menemukan teori tegangan listrik. Kemudian untuk penulisan rumus tegangan ini yaitu:

V = V1 = V2 = V3 = V4 = ……. Vn

3. Hambatan atau Resistor

Hambatan atau resistor pada rangkaian listrik disimbolkan “R” serta mempunyai satuan yaitu ohm. Perlu kamu tahu, satuan tersebut berasal dari ilmuwan Jerman bernama Georg Ohm yang juga menjadi penemu teori hambatan.

Adapun penulisan rumus hambatan yaitu:

I/R total = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + 1/R4 ………+ 1/Rn

Hambatan memiliki hubungan yang sangat erat dengan arus. Hal tersebut membuatmu harus mencari listrik dengan berdasarkan informasi yang kamu peroleh lewat jumlah tegangan dan hambatan. Maka dari itu, kamu juga perlu memahami rumus pada Teori Ohm seperti berikut:

I = V/R

Kemudian muncul juga kontradiksi listrik ketika kamu melakukan perhitungan hambatan. Maksud kontradiksi listrik tersebut yaitu peristiwa di mana arus listrik mengalir lewat bahan logam maupun non logam. 

Kontradiksi yang terjadi memiliki simbol “G” serta mempunyai satuan siemens. Sementara itu, penulisan rumus kontradiksi listrik yaitu:

G total = G1 + G2 + G3 + G4 + ….. + Gn

4. Induktor

Induktor yang pada sebuah rangkaian listrik disimbolkan “L” serta satuannya bernama Henry. Untuk satuan tersebut juga diambil dari nama seorang ilmuwan Amerika Serikat bernama Joseph Henry. 

Dialah yang berjasa dalam menemukan teori elektromagnetik di mana teori tersebut dapat diterapkan untuk beragam jenis peralatan. Sementara itu, penulisan rumusnya seperti berikut:

1/L total = 1/L1 + 1/L2 + 1/L3 + 1/L4 ……. + 1/Ln

5. Kapasitor

Rumus rangkaian paralel yang terakhir yaitu kapasitor. Kapasitor disimbolkan “C” serta satuannya yaitu farad. Sama seperti satuan pada rumus yang lain, farad berasal dari nama ilmuwan Inggris Michael Faraday. Dia merupakan ilmuwan yang berjasa dalam menemukan teori serta benda, terutama di bidang elektrokimia dan elektromagnetik. 

Sementara itu, penulisan rumusnya yaitu:

C total = C1 + C2 + C3 + C4 ….. + Cn

Ciri-ciri Rangkaian Paralel

Setiap rangkaian listrik pastinya mempunyai sifat atau ciri yang berbeda. Hal ini berlaku juga pada rangkaian listrik paralel. Berikut beberapa ciri dari rangkaian tersebut.

1. Mempunyai Arus Listrik Lebih Besar

Kebanyakan komponen listrik yang terdapat pada rangkaian paralel akan mengakibatkan hambatan secara total dengan jumlah lebih kecil. 

Kondisi tersebut menyebabkan arus keseluruhan lebih besar sehingga menimbulkan banyaknya angka atau nominal pengeluaran daya listrik. Artinya, memakai rangkaian listrik paralel cenderung membuat biaya listrik menjadi lebih mahal.

Akan tetapi, dapat diartikan juga hambatan secara keseluruhan yang berasal dari masing-masing rangkaian listrik paralel akan lebih kecil. Kondisi tersebut dapat dibandingkan dengan keberadaan dari komponen yang paling kecil di dalam kumparan tersebut, meski sebenarnya tidak menutup kemungkinan arus listrik yang diperoleh akan lebih besar.

2. Jika Satu Aliran Terputus, Arus Listrik Tetap Menyala

Ciri rangkaian paralel yang kedua yaitu akan tetap menyala meskipun ada salah satu aliran terputus. Tentu saja kondisi tersebut sangat berbeda dengan rangkaian seri yang akan langsung mati total ketika satu komponennya terputus. Namun untuk rangkaian listrik paralel, listrik tetap menyala secara normal.

Selain itu, masing-masing komponen pada rangkaian listrik paralel akan bercabang. Kondisi tersebut membuat rangkaian ini dapat meminimalisir terjadinya pemadaman total.

3. Setiap Cabang Adalah Rangkaian Individu

Ciri selanjutnya dari rangkaian listrik paralel yaitu masing-masing cabang merupakan rangkaian individu. Setiap arus cabang dari rangkaian tersebut akan selalu terpisah atau tidak perlu memanfaatkan media penghantar yang sama.

Pada rangkaian ini memang sumber yang dipakai yaitu satu. Akan tetapi, pencahayaannya dapat dijadikan secara individu atau mandiri.

Kelebihan dan Kekurangan Rangkaian Paralel

Setiap rangkaian listrik pastinya mempunyai kelebihan dan kekurangannya. Sama halnya pada rangkaian listrik paralel di mana kamu akan menemukan beberapa keunggulan serta kekurangan seperti berikut.

1. Kelebihan Rangkaian Paralel

Rangkaian listrik paralel mempunyai beberapa kelebihan yang tidak kamu temukan pada rangkaian listrik yang lain. Adapun beberapa kelebihannya yaitu:

• Jika sumber tenaga listrik seperti baterai disusun secara paralel, kapasitas arus di rangkaian baterai tersebut menjadi meningkat. Kemudian kapasitas totalnya juga sama dengan jumlah masing-masing arus yang tersimpan di masing-masing baterai. Contoh, terdapat dua baterai masing-masing tegangannya 2 volt serta arusnya sebesar 35 ampere. Jadi, arus total yang dikeluarkan pada rangkaian tersebut sebesar 70 ampere.
• Ketika beban listrik seperti lampu di rangkaian listrik paralel terputus, maka lampu yang lain akan tetap menyala.
• Ketika beban listrik dirangkai dengan rangkaian listrik paralel, tegangan listrik yang mengarah ke masing-masing beban mempunyai besaran yang sama seperti tegangan sumber. Dengan begitu, ketika beberapa lampu yang memiliki daya yang sama dirangkai paralel pada sumber tegangan, lampu-lampu tersebut akan menyala sama terang.

2. Kekurangan Rangkaian Paralel

Pembahasan berikutnya adalah apa saja yang menjadi kekurangan rangkaian listrik.

• Proses instalasinya cenderung rumit sehingga memerlukan seseorang yang memang ahli di bidangnya.
• Dikarenakan lebih sulit, rangkaian tersebut memerlukan kabel dengan jumlah lebih banyak daripada rangkaian listrik yang lain.
• Kemudian, kamu harus mengeluarkan biaya yang lebih mahal jika menggunakan rangkaian listrik paralel.

Benda yang Menggunakan Rangkaian Paralel

Hingga sekarang, banyak yang memanfaatkan rangkaian listrik paralel untuk berbagai kebutuhan. Berikut beberapa benda yang diketahui menggunakan rangkaian tersebut.

1. Lampu LED

Lampu LED merupakan jenis lampu yang memiliki sinar lebih terang serta jarang berkelip. Untuk prinsip kerjanya yaitu memanfaatkan rangkaian listrik paralel, khususnya bagian yang berkelip-kelip.

Ketika bola lampu LED mati, maka komponen lainnya akan tetap menyala. Ini karena pada lampu LED tersebut terdapat cabang khusus dan sudah menggunakan rangkaian listrik paralel. Jadi, lampu akan berkelip serta tidak mati secara bersamaan meskipun terdapat komponen yang mati.

2. Lampu Lalu Lintas

Pada lampu tersebut terdapat sensor atau detector yang bisa menggerakkan saklar untuk mengatur kapan lampu menyala dan mati. Saklar tersebut bekerja tanpa mendapatkan pengaruh dari saklar yang lain. Prinsip ini sama seperti pada rangkaian listrik paralel.

Contoh Soal tentang Rangkaian Paralel

Setelah mempelajari kelebihan dan rumus rangkaian listrik paralel, berikut beberapa contoh soalnya.

1. Soal 1

Terdapat rangkaian dari 3 buah resistor. Masing-masing nilainya yaitu 9 Ω, 12 Ω, serta 18 Ω. Berapa nilai hambatan pengganti rangkaian paralel tersebut?

Pembahasan:

Diketahui: 

• R1 = 9 Ω
• R2 = 12 Ω
• R3 = 18 Ω

Ditanya: R pengganti?

Jawab: 1/R paralel = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

1/R paralel = 1/9+1/12+1/18

1/R paralel = (4+3+2)/36

1/R paralel = 9/36 

R paralel = 36/9 = 4 Ω

2. Soal 2

Terdapat empat buah hambatan yang tersusun dalam rangkaian paralel. Adapun hambatan pengganti dari keempat hambatan tersebut yaitu 1,25 Ohm. Berapa besar masing-masing hambatan?

Pembahasan:

Diketahui:

R total = 1,25 Ohm

Ditanya: R = ….?

Pembahasan

Dikarenakan hambatannya identik, maka besar serta karakteristik masing-masing hambatan adalah sama. Maka dari itu, rumus yang digunakan yaitu:

1/R total = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + 1/R4

1/1,25 = 4/R

R = 4×1,25 = 5 Ohm

3. Soal 3

Terdapat tiga buah lampu dan dirangkai secara paralel. Jika hambatan pada ketiga lampu tersebut yaitu 2 Ohm, 4 Ohm, serta 6 Ohm, lalu berapa hambatan totalnya?

Pembahasan:

Diketahui: 

R1 = 2 Ohm

R2 = 4 Ohm

R3 = 6 Ohm

Ditanya: R total …?

Jawab:

Dikarenakan ini merupakan rangkaian listrik paralel, maka rumus yang harus kamu gunakan yaitu:

1/R total = 1/R1+1/R2+1/R3

1/R total = 1/2+1/4+1/6

1/R total = 6+3+2/12

1/R total = 11/12

R total = 12/11 = 1,09 Ohm

Sudah Paham tentang Rangkaian Paralel?

Itulah pembahasan tentang rangkaian paralel. Jadi, rangkaian tersebut mempunyai keunggulan tersendiri. Mungkin di rumah, tempat kerja, atau bahkan di sekolah ada yang menerapkan rangkaian tersebut. Semoga bermanfaat.

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.

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 + …..…. I_n = 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 = ……… V_n

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:

G_total = G₁ + G₂ + G₃ + G₄ + …..…. G_n

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.

C_total = C₁ + C₂ + C₃ + C₄ + …..…. C_n

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.