.png)
Rangkaian listrik adalah salah satu konsep dasar dalam dunia elektronika dan kelistrikan. Ada dua jenis rangkaian utama, yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel. Salah satu perbedaan mendasar antara keduanya adalah bagaimana arus listrik mengalir di dalamnya. Pada rangkaian seri, arus yang mengalir melalui setiap komponen adalah sama. Namun, dalam rangkaian paralel, arus terbagi-bagi tergantung pada hambatan masing-masing cabang. Mengapa hal ini terjadi? Bagaimana cara menghitung besarnya arus di setiap cabang rangkaian paralel?
Rangkaian paralel adalah susunan komponen listrik di mana semua komponen terhubung secara bercabang, sehingga setiap komponen memiliki tegangan yang sama tetapi arus yang berbeda. Contoh sederhana rangkaian paralel adalah lampu-lampu di rumah. Jika satu lampu mati, lampu lainnya tetap menyala karena setiap lampu memiliki jalur arus sendiri.
Ciri-ciri Rangkaian Paralel
1. Setiap Komponen Terhubung Langsung ke Sumber
- Setiap cabang memiliki koneksi langsung ke kutub positif dan negatif sumber tegangan.
- Ibarat jalur-jalur mandiri yang semuanya menuju titik pusat.
2. Tegangan di Setiap Cabang Sama dengan Tegangan Sumber
- Setiap komponen mendapatkan tegangan penuh, sama besar, tidak terbagi.
- Tegangan tetap konstan di semua cabang.
3. Arus Total Terbagi ke Setiap Cabang Sesuai Hambatannya
- Arus utama dari sumber akan terbagi ke tiap cabang tergantung besar hambatannya.
- Semakin kecil hambatan → semakin besar arus.
4. Jika Satu Komponen Rusak, Komponen Lain Tetap Berfungsi
- Jalur paralel memastikan kerusakan satu cabang tidak memutus arus ke cabang lainnya.
- Inilah yang membuatnya ideal untuk sistem kelistrikan rumah atau penerangan gedung.
Mengapa Arus Tidak Sama di Rangkaian Paralel?
Dalam rangkaian paralel, arus tidak dibagi rata, tapi dibagi proporsional terhadap hambatan masing-masing cabang.
- Berdasarkan Hukum Ohm:
I = V/R
Dengan V (tegangan) yang sama di semua cabang, maka:
- Cabang dengan R kecil -> I besar (lebih banyak arus lewat)
- Cabang dengan R besar -> I kecil
Prinsip Dasar Arus dalam Rangkaian Paralel
- Hukum Kirchhoff tentang Arus (KCL)
Hukum ini menyatakan bahwa jumlah arus yang masuk ke suatu titik percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar. Artinya, arus total dari sumber akan terbagi ke setiap cabang.
- Tegangan Sama di Setiap Cabang
Karena semua komponen terhubung langsung ke sumber tegangan, maka tegangan di setiap cabang sama.
- Hukum Ohm Berlaku di Setiap Cabang
Arus di setiap cabang dapat dihitung menggunakan Hukum Ohm:
Semakin besar hambatan suatu cabang, semakin kecil arus yang mengalir, dan sebaliknya.
Contoh Kasus Perbedaan Arus
Misalkan terdapat rangkaian paralel dengan dua resistor:
-
-
- Sumber tegangan
Maka:
- Arus di :
- Arus di :
- Arus total:
Terlihat bahwa meskipun tegangannya sama, arus di setiap cabang berbeda karena hambatannya berbeda.
Cara Menghitung Arus dalam Rangkaian Paralel
Langkah 1: Hitung Hambatan Total (Rtotal)
Pada rangkaian paralel, hambatan total dihitung dengan rumus:
Atau untuk dua resistor:
Langkah 2: Hitung Arus Total (Itotal) Menggunakan Hukum Ohm
Setelah mengetahui (Rtotal), arus total dapat dihitung:
Langkah 3: Hitung Arus di Setiap Cabang
Karena tegangan di setiap cabang sama dengan sumber tegangan, maka arus di setiap cabang dapat dihitung dengan:
Contoh Perhitungan Lengkap
Misalkan rangkaian paralel terdiri dari:
-
-
-
-
1. Hitung Rtotal:
2. Hitung Itotal:
3. Hitung arus di setiap cabang:
-
-
-
Verifikasi:
Baca juga : Mengapa Arus Mengalir dari Positif ke Negatif?
Faktor yang Mempengaruhi Pembagian Arus dalam Rangkaian Paralel
a. Nilai Hambatan (Resistansi)
Semakin besar hambatan suatu cabang, semakin kecil arus yang mengalir.
b. Tegangan Sumber
Jika tegangan sumber meningkat, arus di setiap cabang juga meningkat secara proporsional.
c. Jumlah Cabang
Semakin banyak cabang paralel, semakin besar arus total yang ditarik dari sumber, tetapi arus di setiap cabang bisa semakin kecil jika resistansi bertambah.
Aplikasi Rangkaian Paralel dalam Kehidupan Sehari-hari
Rangkaian paralel sangat umum digunakan untuk menjaga kestabilan tegangan dan memastikan komponen lain tetap bekerja jika satu komponen mengalami kerusakan. Berikut ini beberapa contoh penerapannya:
1. Instalasi Listrik Rumah
- Setiap stop kontak dan lampu terhubung secara paralel, bukan seri.
- Tujuannya agar:
- Tegangan tetap stabil di setiap titik (biasanya 220V)
- Lampu/listrik lain tetap menyala meskipun salah satu dimatikan atau rusak.
- Contoh: Ketika kamu mematikan lampu kamar, lampu di di dapur tetap menyala.
2. Baterai pada Perangkat Elektronik
- Dalam beberapa perangkat seperti power bank, senter besar, atau robotik, baterai disusun paralel.
- Tujuannya untuk:
- Meningkatkan kapasitas arus (mAh) tanpa mengubah tegangan.
- Menambah daya tahan penggunaan tanpa merusak perangkat elektronik.
- Contoh: Tiga baterai 3,7V 2000mAh dalam paralel akan tetap menghasilkan 3,7V, tetapi dengan total kapasitas 6000mAh.
3. Sistem Penerangan Gedung atau Jalan
- Lampu-lampu dipasang paralel, agar sistem tetap menyala jika salah satu lampu padam.
- Penting untuk keamanan dan efisiensi pada tempat umum, rumah sakit, jalan raya, dan lain sebagainya.
- Bertujuan untuk menghindari kegelapan total jika satu lampu rusak
4. Sistem Kendali Otomatis
- Dalam panel kontrol industri, banyak sensor dan indikator dipasang paralel agar bisa bekerja mandiri.
- Membantu diagnosis cepat jika salah satu sensor gagal.
Contoh Soal dan Pembahasan
Diketahui:
- V = 10 Volt
- R₁ = 220 Ω
- R₂ = 1 Ω
- R₃ = 10 Ω
1. Hitung Arus Tiap Cabang
- Arus melalui R1
I1 = 10/220 = 0,045 A
- Arus melalui R2
I2 = 10/1 = 10 A
- Arus melalui R3
I3 = 10/10 = 1 A
2. Totak Arus dari Sumber (Itotal)
Itotal = I1 + I2 + I3 = 0,045 +10 + 1 = 11,045 A
Jadi, arus yang terdapat pada rangkaian paralel di atas adalah 11,045 Ampere.
Baca juga : Cara Menghitung Daya pada Rangkaian Elektronika DC
Siap Untuk Membuat Proyek Impianmu Menjadi Kenyataan?
Klik di sini untuk chat langsung via WhatsApp dan dapatkan dukungan langsung dari tim ahli kami!
No comments:
Post a Comment