Rangkaian Listrik

Amati berbagai peralatan listrik di sekitarmu. Lampu, kulkas, dan seterika listrik dihubungkan dengan sumber tegangan listrik, membentuk rangkaian listrik. Ada dua jenis rangkaian listrik. Jenis rangkaian tersebut bergantung pada bagaimana bagian-bagian rangkaian (sumber tegangan, kawat penghubung, dan hambatan-hambatan) disusun. Rangkaian tersebut adalah rangkaian seri dan paralel.

1. Rangkaian seri

Mungkin kamu pernah memasang lampu dekorasi untuk penjor peringatan hari kemerdekaan. Jika salah satu lampu tersebut putus, semua lampu mati, dan biasanya kamu kesulitan mencari lampu mana yang putus. Lampu-lampu tersebut dirangkai secara seri.

Pada rangkaian seri, hanya terdapat satu lintasan arus listrik. Bagian rangkaian dipasang secara berurutan, tanpa ada percabangan.

2. Hambatan pengganti dalam rangkaian seri

Kita dapat mengganti beberapa hambatan yang dirangkai secara seri dengan sebuah hambatan. Karena hanya ada satu lintasan arus, maka kuat arus pada rangkaian seri di mana-mana besarnya sama.

Sifat-sifat Arus dan Tegangan pada Rangkaian Seri

Alat dan bahan

Ø Baterai

Ø 2 buah lampu dengan dudukannya

Ø sakelar pisau

Ø kabel dengan penjepit buaya

Ø multimeter

Cara kerja

1.     Rangkaikan lampu dengan baterai

2.     Tutup sakelarnya, kemudian amati nyala lampu-lampu tersebut.

3.     Gunakan multimeter untuk mengukur kuat arus pada titik A, B, dan C.

4.     Lakukan langkah 3 untuk beda potensial antara AB, BC, dan AC.

Perhatian

Berhati-hatilah kamu ketika memasang lampu, jangan sampai jatuh.

Analisis dan diskusi

1.     Setelah mengetahui nyala lampu tersebut, buat hipotesis (dugaan), bagaimanakah kuat arus pada titik A jika dibandingkan dengan pada titik B dan C, dan jelaskan mengapa hipotesismu seperti itu.

2.     Berdasarkan data pengamatanmu, buat kesimpulan tentang besar arus pada rangkaian seri.

3. Rangkaian paralel

Apa yang terjadi jika lampu-lampu di rumahmu dirangkaikan seri? Seperti telah kamu lakukan dalam Kegiatan 3, begitu salah satu lampu mati, maka lampu yang

lain juga akan padam. Untungnya berbagai peralatan listrik di rumahmu terhubung secara paralel. Rangkaian parallel terdiri atas beberapa cabang arus.

Arus listrik terpisah menjadi tiga, mengalir pada tiap cabang. Jika kuat arus pada tiap cabang dijumlahkan, maka besarnya sama dengan kuat arus sebelum memasuki cabang. Ini merupakan bunyi dari Hukum I Khirrchoff, persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut.

I_masuk = I₁ + I₂ + I₃ = I_keluar

Jika persamaan di atas diperluas untuk setiap cabang dalam rangkaian, maka akan berlaku kuat arus yang memasuki titik cabang sama dengan kuat arus yang meninggalkan titik cabang.

Sifat-sifat Arus pada Rangkaian Paralel

Alat dan bahan

Ø Baterai

Ø 2 buah lampu dengan dudukannya

Ø sakelar pisau

Ø kabel dengan penjepit buaya

Ø multimeter

Cara kerja

1.     Rangkaikan lampu dengan baterai.

2.     Tutup sakelarnya, kemudian amati nyala lampu-lampu tersebut.

3.     Gunakan multimeter untuk  mengukur kuat arus pada titik A, B, dan C.

4.     Lakukan kegiatan 6 untuk beda potensial antara AF, BD, dan CE.

Perhatian

Berhati-hatilah kamu ketika bekerja, jangan sampai tanganmu terluka.

Analisis dan diskusi

1.     Setelah mengetahui nyala lampu tersebut, buat hipotesis (dugaan), bagaimanakah kuat arus pada titik A jika dibandingkan dengan pada titik B dan C, dan jelaskan mengapa hipotesismu seperti itu?

2.     Berdasarkan data pengamatanmu, buatlah kesimpulan tentang besar arus pada rangkaian paralel.

3.     Hambatan pengganti dalam rangkaian parallel

4.     Beberapa hambatan yang dirangkaikan secara parallel dapat kita ganti dengan satu hambatan pengganti.

5.     Rangkaian campuran seri dan paralel

Dalam rangkaian yang kompleks, seperti rangkaian pada perangkat elektronik, kamu dapat menjumpai rangkaian yang terdiri dari gabungan rangkaian seri dan paralel.