Rangkaian listrik adalah suatu kumpulan elemen atau komponen listrik yang saling dihubungkan dengan cara-cara tertentu dan paling sedikit mempunyai satu lintasan tertutup.
Elektron dapat mengalir pada material penghantar arus listrik yakni konduktor. Oleh karena itu kabel yang dipakai pada rangkaian listrik karena kabel terbuat dari tembaga yang dapat menghantarkan arus listrik.
Lampu adalah beban listrik dan sumber listrik berasal dari baterai. Listrik mengalir melalui kabel dan saklar berfungsi untuk memutus atau menyambungkan aliran listrik. Simbol universal untuk beban listrik adalah hambatan (resistor).
Prinsip Kerja Rangkaian Listrik
Untuk dapat disebut sebagai rangkaian listrik, maka sebuah instalasi harusnya memenuhi beberapa standar yang berlaku. Adapun cara kerja yang berlaku pada sebuah rangkaian listrik adalah sebagai berikut:
• Rangkaian listrik harus memiliki beban yang nantinya akan di supply dari sumber tegangan menuju perangkat lain.
• Untuk dapat menyalakan perangkat elektronik, rangkaian listrik haruslah berbentuk sebuah rangkaian yang tertutup.
• Rangkaian listrik membutuhkan sumber tegangan. Dimana sumber tegangan ini fungsinya adalah untuk menghasilkan arus listrik.
• Terakhir, rangkaian harus memiliki konduktor yang berfungsi untuk menghantarkan arus dari sumber tegangan menuju perangkat lain yang membutuhkan.
Komponen-Komponen Rangkaian Listrik
Berikut komponen-komponen dasar penyusun rangkaian listrik:
1. Resistor (R)
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat arus listrik, sehingga sering disebut dengan hambatan.
Resisitor memiliki besar resistansi yang berbeda-beda sesuai dengan bahan pembuatnya. Semakin besar nilai resistor, maka akan semakin besar arus listrik yang dihambatnya.
2. Kapasitor (C)
Dilansir dari How Stuff Works, kapasitor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan aliran elektron (muatan listrik) dan bisa melepaskannya nanti.
Besar kapasitas penyimpanan muatan listrik suatu kapasitor disebut dengan kapasitansi dan memiliki satuan farad.
3. Induktor
Induktor adalah komponen elektronika yang berfungsi menyimpan energi magnet. Kemampuan induktor dalam menyimpan medan magnet disebut dengan induktansi dengan satuan henry (H).
4. Dioda
Dioda merupakan komponen elektronika yang berfungsi untuk menyearahkan arus. Kemampuan menyearahkan arus, membuat dioda sering digunakan untuk mengontrol arus listrik.
5. Transistor
Transistor adalah komponen listrik dengan sifat semikonduktor yang berfungsi untuk memperkuat, mengendalikan, dan menghasilkan sinyal listrik.
Jenis-Jenis Rangkaian Listrik
Rangkaian listrik memiliki beberapa jenis, antara lain:
1. Rangkaian Seri
Rangkaian seri terdiri dari dua atau lebih beban listrik yang dihubungkan ke catu daya lewat satu rangkaian. 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 yang lain akan ikut padam.
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.
2. Rangkaian Paralel
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.
Sifat-sifat Rangkaian Paralel:
• Tegangan pada masing-masing beban listrik sama dengan tegangan sumber.
• Masing-masing cabang dalam rangkaian parallel adalah rangkaian individu.Arus masingmasing 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.
3. Rangkaian Listrik Campuran
Rangkaian listrik campuran bisa dikatakan sebagai inovasi perpaduan antara dua macam rangkaian listrik sebelumnya. Jadi, versi ini merupakan penggabungan dari rangkaian seri dan rangkaian paralel.
Sifat-Sifat Rangkaian Listrik Campuran
• Model penyusunan untuk instalasi campuran merupakan perpaduan dari rangkaian paralel dan seri.
• Jenis rangkaian listrik ini memiliki susunan yang paling rumit dibandingkan dengan instalasi seri maupun paralel.
• Lebih unggul dan fleksibel. Inilah mengapa jenis rangkaian ini terbilang paling sering digunakan karena dapat menyesuaikan dengan jenis medan yang ada.
• Mempunyai hukum yang berlaku pada rangkaian seri maupun paralel. Hal ini dipengaruhi juga oleh komponen penyusunnya.
Rumus Rangkaian Listrik
1. Rumus Rangkaian Seri
Rumus untuk mencari hambatan total pada rangkaian seri adalah sebagai berikut :
Rs = R1 + R2 +….
Rs = hambatan total rangkaian seri (ohm atau Ω)
R1 = hambatan 1 (ohm atau Ω)
R1 = hambatan 1 (ohm atau Ω)
R2 = hambatan 2 (ohm atau Ω)
2. Rumus Rangkaian Paralel
Rumus untuk mencari hambatan total pada rangkaian paralel adalah sebagai berikut :
1/Rp = 1/R1 + 1/R2 +….
Rp = hambatan total rangkaian seri (ohm atau Ω)
R1 = hambatan 1 (ohm atau Ω)
R1 = hambatan 1 (ohm atau Ω)
R2 = hambatan 2 (ohm atau Ω)
