Rangkaian Listrik: Pengertian, Komponen, Jenis & Rumusnya

Pengertian rangkaian listrik

Rangkaian Listrik adalah sebuah rangkaian atau jalur yang dibuat, sehingga elektron bisa mengalir dari sumber voltase atau arus listrik. Proses perpindahan elektron itulah yang kita kenal sebagai listrik, elemen yang membaut barang-barang elektronik bisa digunakan sesuai dengan fungsinya.

Elektron bisa mengalir pada material penghantar arus listrik yang disebut sebagai konduktor. Maka dari itu, kabel yang digunakan dalam rangkaian listrik. Hal ini karena kabel dibuat dari tembaga yang bisa menghantarkan arus listrik.

Nah, barang elektronik itu bisa dibilang sebagai beban listrik yang sumber listrik berasal dari baterai. Listrik mengalir melalui kabel, dan saklar berfungsi untuk memutuskan serta menyambungkan aliran listrik. Nah, simbol universal untuk beban listrik sendiri adalah hambatan (resistor).

Komponen rangkaian listrik

Setiap peralatan elektronik itu dibuat dengan rangkaian listrik. Nah, berikut ini beberapa komponen-komponen listrik yang umumnya digunakan dalam rangkaian listrik sederhana.

1. Resistor

Dalam buku Pembelajaran Konsep Listrik dan Magnet (2018) karya Saminan, dijelaskan resistor merupakan komponen elektronik yang berfungsi untuk menghambat aliran listrik. Resistor juga sering disebut sebagai hambatan. Jika nilai hambatan resistornya makin kecil, maka aliran arusnya semakin besar. Begitupun pula dengan sebaliknya.

2. Baterai

Baterai menjadi komponen penting yang wajib adanya. Baterai menjadi sumber energi atau tegangan, sehingga suatu rangkaian dapat menghasilkan listrik. Contohnya pada senter, tanpa adanya baterai maka senter tidak akan bisa menyala.

3. Sakelar

Sakelar adalah alat listrik yang digunakan untuk memutus dan juga mengalirkan arus listrik. Pada saat sakelar dalam posisi hidup (on), arus akan mengalir. Sebaliknya, ketika sakelar dalam posisi mati (off), maka arus listrik tidak akan mengalir lewat rangkaian listrik.

4. Lampu

Lampu merupakan komponen listrik yang berfungsi sebagai sumber cahaya. Lampu akan menyala jika dialiri listrik. Agar bisa menyala, lampu butuh baterai serta sakelar.

5. Kabel

Kabel merupakan alat listrik yang berfungsi untuk menghantarkan arus listrik pada satu tempat ke tempat yang lain. Sebagai contoh, kabel dipasang antara baterai dengan lampu dan juga sakelar. Pada saat sakelar hidup, maka aliran listrik dari baterai akan dihantarkan melalui kabel ke lampu.

Ada dua jenis atau tipe rangkaian yang biasa digunakan untuk saat ini, yakni rangkaian seri dan juga rangkaian paralel. Rangkaian seri dan paralel tersebut bisa dikombinasikan sehingga menjadi rangkaian listrik campuran.

BACA JUGA: Listrik Statis: Pengertian, Gejala, Manfaat Contoh & Bahayanya

Rangkaian seri

Dalam rangkaian seri, hanya ada satu baris arus listrik, yang bagian rangkaiannya dipasang secara berderet atau beruntutan tanpa adanya percabangan. Rangkaian yang satu ini, akan terbentuk apabila dua buah atau lebih komponen elektronika dihubungkan secara berderet.

Komponen-komponen elektronika tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan yang juga dihubungkan secara berderet.

Apabila ada salah satu komponen yang dipindahkan dari rangkaian seri, maka arus listrik tidak akan bisa mengalir karena ini adalah rangkaian listrik terbuka. Contoh rangkaian listrik seri seperti radio, TV, komputer, dan lain sebagainya.

Di dalam rangkaian arus seri, jumlah arus listrik yang ada pada setiap titik sama besarnya. Rumusnya adalah: I = I₁ = I₂ = I₃

Besaran hambatan listrik (gambar b) di dalam rangkaian, sama dengan jumlah pada masing-masing hambatan. Untuk tipe yang satu ini, rangkaian listrik rumus adalah: Rs = R₁ + R₂ + R₃

Keuntungan dari penggunaan rangkaian seri ini, yakni rangkaiannya sederhana dan juga lebih hemat kabel, sehingga untuk membuatnya juga cukup mudah. Sedangkan kerugiannya, dapat dilihat ketika ada salah satu lampu yang diputuskan (mati), maka lampu yang lainnya juga akan ikut mati.

Begitupun juga dengan nyala lampunya pada saat kondisi tidak terang (redup), sehingga membuat energinya juga ikut boros. Hal ini digambarkan 1R+1R+1R.

Rangkaian paralel

Rangkaian paralel merupakan rangkaian yang dibentuk jika dua buah lampu atau lebih dihubungkan secara berjajar, sehingga disebut juga sebagai rangkaian bercabang. Arus yang diterima oleh setiap cabang, lebih besar dibandingkan arus dalam rangkaian seri, hal ini akan membuat lampu mampu menyala lebih terang.

Rangkaian lampu di rumah, di kantor, dan juga lampu lalu lintas, adalah contoh rangkaian listrik paralel di kehidupan sehari-hari. Apabila arus lebih banyak mengalir dari sumber (penjumlahan tiap cabang), maka resistensi atau perlawanan total pada rangkaian paralel akan jauh lebih kecil daripada seri.

Bisa dibilang jika keuntungan dan kerugian rangkaian paralel ini adalah kebalikan dari rangkaian seri, jadi rangkaian paralel penggambaran adalah 1/R+1/R+1/R.

Setiap lampu dalam rangkaian paralel, akan mendapat arus tanpa dipengaruhi oleh lampu satunya. Itulah yang membuat lampu yang lainnya masih tetap terhubung dengan sumber arus listrik.

Misalnya, jika lampu-lampu di rumah dipasang secara paralel, walaupun salah satu dari lampu-lampu dimatikan atau padam, maka lampu yang lainnya masih akan tetap bisa menyala seperti kondisi sebelumnya.

Menurut hukum I Kirchhoff, arus listrik dibagi menjadi tiga cabang, jika kuat arus di dalam setiap cabang dijumlahkan, maka besarnya sama dengan kuat arus sebelum masuk ke dalam cabang.

Nah, hukum persamaannya bisa ditulis dengan: I masuk = I₁ + I₂ + I₃= I keluar. Berdasarkan hukum Ohm, I = V/ R dan V pada tiap cabang itu sama. Maka rumusnya adalah:

Rangkaian campuran

Rangkaian campuran adalah kombinasi antara rangkaian seri dengan rangkaian paralel. Pada umumnya, rangkaian listrik campuran ini sering digunakan pada berbagai keperluan. Di antaranya digunakan untuk instalasi skala kecil seperti pemakaian barang rumah tangga, hingga skala besar seperti produksi industri.

Nah, kombinasi dari kedua jenis rangkaian listrik tersebut, mempunyai beberapa keunggulan dan juga kekurangan sendiri. Karena merupakan hasil perpaduan dari instalasi seri dan paralel, maka rangkaian memiliki keunggulan yang dimiliki oleh kedua komponen penyusunnya tersebut.

Pada saat menggunakan rangkaian campuran, maka Sedulur bisa menghindari rangkaian listrik yang kompleks. Hal ini juga berlaku baik dari segi desain ataupun penghitungan arus, tegangan serta hambatannya.

Meskipun begitu, proses instalasi dari rangakaian ini lumayan ribet, karena ada kombinasi dari rangkaian listrik seri dan pararel. Selain itu, banyak energi yang dibutuhkan dan memerlukan biaya yang lumayan banyak untuk membangun rangkaian ini.

BACA JUGA: Penemu Listrik & Sejarah Penemuan Listriknya

Ya, mungkin hanya itu beberapa hal mengenai rangkaian listrik yang bisa kita bahas untuk saat ini. Kedua jenis rangkaian tersebut, tentu saja digunakan dalam keperluan yang berbeda.

Jadi tidak heran, keduanya memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Bahkan rangkaian dari keduanya pun juga seperti itu.

Mau belanja bulanan nggak pakai ribet? Aplikasi Super solusinya! Mulai dari sembako hingga kebutuhan rumah tangga tersedia lengkap. Selain harganya murah, Sedulur juga bisa merasakan kemudahan belanja lewat handphone. Nggak perlu keluar rumah, belanjaan pun langsung diantar. Yuk, unduh aplikasinya di sini sekarang!

Bagi Sedulur yang punya toko kelontong atau warung, bisa juga lho belanja grosir atau kulakan lewat Aplikasi Super. Harga dijamin lebih murah dan bikin untung makin melimpah. Langsung restok isi tokomu di sini aja!