Power Point Rangkaian Seri Paralel dan Hukum Kirchoff

Assalamu'alaikum Wr Wb.

Pumpung saya membuat tugas tentang ini, daripada tugasnya hanya untuk saya mending saya share di sini. Barangkali ada yang mebutuhkan. Silahkan bisa di download di sini . Terima kasih

Wassalamu'alaikum wr wb

RANGKAIAN SERI-PARALEL

Rangkaian Seri-Paralel adalah rangkaian kombinasi antara rangkaian seri dan parallel dalam rangkaian listrik. Rangkaian ini mempunyai fungsi untuk menghindari adanya rangkaian listrik yang kompleks baik dari segi desain maupun dari segi perhitungan distribusi arus, tegangan, dan hambatannya. Selain itu rangkaian campuran lebih memudahkan kita untuk menganalisis apabila terjadi kesalahan pada rangkaian listrik. Untuk memperkenalkan bagaimana cara kerja dari rangkaian campuran, terlebih dahulu akan diperkenalkan cara penghitungan dari rangkaian campuran itu sendiri. Untuk memudahkan perhitungan sebaiknya menggunakan komponen-komponen elektronika dasar terlebih dahulu misalkan resistor, komponen resistor mempunyai sifat untuk menghambat arus listrik pada rangkaian. Sebelum itu kita harus mengetahui perhitungan dari rangkaian dasar seri maupun parallel terlebih dahulu.

Gambar Skema Rangkaian Campuran

Pada dasarnya rangkaian seri adalah rangkaian yang tersusun secara sejajar tanpa adanya percabangan. Apabila kita menggunakan komponen resistor dalam pengaplikasiannya, maka untuk menghitung total hambatan dari jumlah keseluruhannya maka kita hanya menjumlahkan seluruh resistor untuk mencari nilai tahanan keseluruhannya. Tetapi pada kenyataannya rangkaian seri memiliki beberapa kekurangan, salah satunya yaitu tegangan pada rangkaian seri akan terbagi menjadi beberapa bagian atau bisa dikatakan bahwa pada rangkaian seri sering terjadinya voltage drop. Tetapi kelebihan dari rangkaian seri adalah arusnya stabil, maka itu rangkaian campuran sangat dibutuhkan agar dapat mengkombinasi kekurangan maupun kelebihan dari kedua rangkaian.

Rangkaian paralel adalah rangkaian listrik yang setiap komponennya disuplai oleh satu sumber saja yang tersusun secara parallel atau bercabang. Perhitungan yang dipakai saat menggunakan rangkaian parallel yaitu dengan cara memberi nilai koefisien 1 sebagai pembilang yang akan dibagi dengan besar nilai resistor disetiap hambatannya, kemudian untuk mencari total hambatan dari rangkaian parallel hanya dijumlahkan saja semua total hambatan yang ada pada rangkaian parallel. Sama seperti rangkaian seri yang mempunyai kekurangan tetapi pada rangkaian parallel kekurangannya adalah arus yang tidak stabil karena terbagi disetiap percabangannya. Cara untuk mengatasi masalah tersebut hanyalah dengan menggunakan kelebihan dari kedua rangkaian yang menjadikannya sebagai rangkaian campuran.

HUKUM KIRCHOFF

Pada peralatan listrik, kita biasa menjumpai rangkaian listrik yang bercabang-cabang. Untuk menghitung besarnya arus listrik yang mengalir pada setiap cabang yang dihasilkan oleh sumber arus listrik. Gustav Kirchhoff (1824-1887) mengemukakan dua aturan hukum yang dapat digunakan untuk membantu perhitungan tersebut. Hukum Kirchoff 1 disebut hukum titik cabang dan Hukum Kirchhoff 2 disebut hukum loop, dan untuk mengetahui lebih jelasnya silahkan dibaca hingga habis..!!!

Hukum Kirchoff 1

Di pertengahan abad 19 Gustav Robert Kirchoff (1824 – 1887) menemukan cara untuk menentukan arus listrik pada rangkaian bercabang yang kemudian di kenal dengan Hukum Kirchoff.

Hukum kirchoff 1 berbunyi :

“Jumlah kuat arus yang masuk dalam titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan”. 

Yang kemudian di kenal sebagai hukum Kirchoff I. Secara matematis dinyatakan :

Bila digambarkan dalam bentuk rangkaian bercabang maka akan diperoleh sebagai berikut:

Hukum Kirchoff 2 

Hukum Kirchoff secara keseluruhan ada 2, setelah yang diatas dijelaskan tentang hukum beliau yang ke 1. Hukum Kirchoff 2 dipakai untuk menentukan kuat arus yang mengalir pada rangkaian bercabang dalam keadaan tertutup (saklar dalam keadaan tertutup). Perhatikan gambar berikut!

Hukum Kirchoff 2 berbunyi:

"Dalam rangkaian tertutup, Jumlah aljabbar GGL (E) dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol".

Maksud dari jumlah penurunan potensial sama dengan nol adalah tidak ada energi listrik yang hilang dalam rangkaian tersebut, atau dalam arti semua energi listrik bisa digunakan atau diserap.

Dari gambar diatas kuat arus yang mengalir dapat ditentukan dengan menggunakan beberapa aturan sebagai berikut:

1) Tentukan arah putaran arusnya untuk masing-masing loop
2) Arus yang searah dengan arah perumpamaan dianggap positif
3) Arus yang mengalir dari kutub negatif ke kutup positif di dalam elemen dianggap positif
4) Pada loop dari satu titik cabang ke titik cabang berikutnya kuat arusnya sama
5) Jika hasil perhitungan kuat arus positif maka arah perumpamaannya benar, bila negatif berarti arah arus berlawanan dengan arah pada perumpamaan.

RANGKAIAN LISTRIK SERI DAN RANGKAIAN PARALEL

RANGKAIAN SERI DAN RANGKAIAN PARALEL

1. RANGKAIAN SERI
Rangkaian seri terdiri dari dua atau lebih beban listrik yang dihubungkan ke catu daya lewat satu rangkaian. Rangkaian seri disusun secara sejajar. Rangkaian listrik seri adalah suatu rangkaian listrik, di mana input suatu komponen berasal dari output komponen lainnya. Hal inilah yang menyebabkan rangkaian listrik seri dapat menghemat biaya (digunakan sedikit kabel penghubung).

Selain memeliki kelebihan, rangkaian listrik seri juga memiliki suatu kelemahan, yaitu jika salah satu komponen dicabut atau rusak, maka komponen yang lain tidak akan berfungsi sebagaimana mestinya. Misal tiga buah bola lampu dirangkai seri, maka input dari lampu satu akan datang dari output lampu yang lain. Jika salah satu lampu dicabut atau rusak, maka lampu yan lain akan ikut padam.

Rangkaian seri dapat berisi banyak beban listrik dalam satu rangkaian. Contoh yang baik dari beberapa beban rangkaian dihubung seri adalah lampu pohon Natal. ( kurang lebih 20 lampu dalam rangkaian seri ).

Dua buah elemen berada dalam susunan seri jika mereka hanya memiliki sebuah titik utama yang tidak terhubung menuju elemen pembawa arus pada suatu jaringan. Karena semua elemen disusun seri, maka jaringan tersebut disebut rangkaian seri. Dalam rangkaian seri, arus yang lewat sama besar pada masing-masing elemen yang tersusun seri.

Sifat-sifat Rangkaian Seri:

• Arus yang mengalir pada masing beban adalah sama.
• Tegangan sumber akan dibagi dengan jumlah tahanan seri jika besar tahanan sama. Jumlah penurunan tegangan dalam rangkaian seri dari masing-masing tahanan seri adalah sama dengan tegangan total sumber tegangan.
• Banyak beban listrik yang dihubungkan dalam rangkaian seri, tahanan total rangkaian menyebabkan naiknya penurunan arus yang mengalir dalam rangkaian.  Arus yang mengalir tergantung pada jumlah besar tahanan beban dalam rangkaian.
• Jika salah satu beban atau bagian dari rangkaian tidak terhubung atau putus, aliran arus terhenti.

Contoh paling sederhana penerapan rangkaian listrik seri dalam kehidupan sehari-hari (di rumah) :

1. Lampu hias pohon Natal model lama (yang baru pakai rangkaian elektronik & lampu LED) merupakan rangkaian seri beberapa lampu (12V di-seri 20 pcs) sehingga dapat menerima tegangan sesuai dengan jala-jala (220V).
2. Lampu TL (tube Lamp) atau orang bilang lampu neon, model lama yang masih memakai ballast, di dalam box nya memakai rangkaian seri antara jala-jala dengan ballastnya.
3. Di dalam setrika listrik ada rangkaian seri dengan bimetal (temperatur kontrol), demikian juga kulkas.
4. Sakelar/switch merupakan penerapan rangkaian seri dengan beban.

2. RANGKAIAN PARALEL

Rangkaian Paralel merupakan salah satu yang memiliki lebih dari satu bagian garis edar untuk mengalirkan arus.  Dalam kendaraan bermotor, sebagian besar beban listrik dihubungkan secara parallel. Masing-masing rangkaian dapat dihubung-putuskan tanpa mempengaruhi rangkaian yang lain.

Rangkaian Paralel adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara berderet (paralel). Lampu yang dipasang di rumah umumnya merupakan rangkaian paralel. Rangakain listrik paralel adalah suatu rangkaian listrik, di mana semua input komponen berasal dari sumber yang sama. Semua komponen satu sama lain tersusun paralel. Hal inilah yang menyebabkan susunan paralel dalam rangkaian listrik menghabiskan biaya yang lebih banyak (kabel penghubung yang diperlukan lebih banyak). Selain kelemahan tersebut, susunan paralel memiliki kelebihan tertentu dibandingkan susunan seri. Adapun kelebihannya adalah jika salah satu komponen dicabut atau rusak, maka komponen yang lain tetap berfungsi sebagaimana mestinya.

Sifat-sifat Rangkaian Paralel:

• Tegangan pada masing-masing beban listrik sama dengan tegangan sumber.
• Masing-masing cabang dalam rangkaian parallel adalah rangkaian individu.Arus masing-masing cabang adalah tergantung besar tahanan cabang.
• Sebagaian besar tahanan dirangkai dalam rangkaian paralel, tahanan total rangkaian mengecil, oleh karena itu arus total lebih besar. (Tahanan total dari rangkaian parallel adalah lebih kecil dari tahanan yang terkecil dalamrangkaian.)
• Jika terjadi salah satu cabang tahanan parallel terputus, arus akan terputus hanya pada rangkaian tahanan tersebut. Rangkaian cabang yang lain tetap bekerja tanpa terganggu oleh rangkaian cabang yang terputus tersebut.

Contoh paling sederhana penerapan rangkaian listrik paralel dalam kehidupan sehari-hari (di rumah) :

1. Distribusi Listrik PLN kerumah-rumah adalah paralel.
2. Stop contact merupakan rangkaian paralel dengan jala-jala.
3. Rangkaian kelistrikan pada kendaraan-kendaraan bermotor.