Cara Menghitung Kendala Rangkaian Listrik Serial Dan Paralel

Menghitung total kendala resistor pada rangkaian listrik serial dan paralel - Setiap komponen listrik umumnya memakai resistor atau mempunyai hambatan. Hambatan dalam komponen listrik mempunyai kegunaan dalam mengatur tegangan dan arus listrik. Setelah sebelumnya kita membahas bagaimana cara memperoleh nilai kendala (ohm) dalam sebuah resistor, sekarang kita akan menghitung bagaimana menjumlahkan kendala dalam rangkaian listrik. Sekedar mengingatkan, resistor atau kendala mempunyai simbol R , dan satuan kendala ditulis dalam ohm atau biasa ditulis dalam symbol omega (Ω). Adapun simbol resistor dalam rangkaian listrik sanggup dilihat sbb:

Simbol Resistor / Hambatan dalam Rangkaian Listrik

Secara umum ada tiga tipe rangkaian utama dalam menyusun resistor didalam rangkaian listrik yakni rangkaian seri, rangkaian paralel dan rangkaian kombinasi. Kegita jenis rangkaian tersebut akan dibahas lebih detail satu persatu dibawah ini.  

RANGKAIAN SERI

Rangkaian listrik yang pertama, Rangkaian Seri , merupakan rangkaian resistor yang disusun secara serial, berderet, berurutan, sambung menyambung satu sama lain. Contoh paling sederhana dalam penggunaan rangkaian seri yaitu watu baterai pada senter yang disusun secara lurus serial, sambung menyambung antara ujung baterai. Bila salah satu baterai rusak dan tidak sanggup mengalirkan arus listrik maka keseluruhan rangkaian akan mati, lampu tidak akan menyala.

Sebagai ilustrasi dalam bentuk gambar, rangkaian seri sanggup dilihat pada gambar berikut:

Rangkaian Serial Resistor

Bila R_total yaitu nilai total kendala pada rangkaian maka rumus untuk mendapat jumlah kendala pada rangkaian seri tersebut yaitu dengan menjumlahkan semua nilai kendala pada resistor yang ada :

Rumus Hambatan Total pada Rangkaian Serial

Sebagai contoh, kalau kita mempunyai empat resistor dengan kendala pada R₁ = 5 ohm, R₂ =2 ohm, R₃ =4 ohm, dan R₄ =8 ohm, maka nilai kendala total adalah:
R_total = R₁ + R₂ + R₃+ R₄ = 5 + 2 + 4 + 8 = 19 ohm.  

RANGKAIAN PARALEL

Yang kedua, Rangkaian Paralel , yaitu rangkaian yang disusun secara paralel atau sejajar. Contoh paling umum yaitu pemasangan lampu di rumah. Setiap lampu mempunyai jalur sendiri jadi bila lampu di teras mati, lampu di ruang tidur masih sanggup hidup. Lampu yang satu mati dan tidak ada arus mengalir tidak akan mengganggu “kehidupan” lampu yang lain. Dengan demikian, sanggup disimpulkan untuk rangkaian seri tentu membutuhkan kabel yang lebih minimal dibanding rangkaian paralel. Meskipun demikian, bila salah satu komponen pada rangkaian seri mati maka semua rangkaian akan mati. Sebaliknya, pada rangkaian paralel meskipun membutuhkan kabel lebih banyak akan tetapi bila salah satu komponen mati maka komponen yang lain masih sanggup menyala. Ada aneka macam macam cara untuk menggambarkan rangkaian paralel tetapi secara umum ada dua bentuk yang sering digunakan menyerupai ilustrasi gambar di bawah ini :

Rangkaian Paralel Resistor

Kedua bentuk rangkaian paralel diatas pada hakikatnya yaitu sama baik bentuk (a) maupun (b) akan memperlihatkan nilai total kendala yang sama. Rumus untuk menghitung nilai total kendala pada resistor yang ada pada rangkaian paralel yaitu sebagai berikut:

Rumus Hambatan Resistor pada Rangkaian paralel

Sebagai teladan praktek kita gunakan resistor yang sama pada rangkaian seri. Misalkan kita mempunyai empat resistor dengan kendala pada R₁ = 5 ohm, R₂ =2 ohm, R₃ =4 ohm, dan R₄ =8 ohm, maka nilai kendala total pada rangkaian paralel adalah:

Contoh perhitungan kendala total pada rangkaian paralel

Jika anda tidak mau pusing dengan menyamakan penyebut maka lakukan saja dengan bilangan desimal, dengan resiko kehilangan presisi angka. Agar tidak kehiangan presisi angka sebaiknya jangan melaksanakan pembulatan terlebih dahulu pada hasil belahan untuk setiap hambatan. Kita gunakan teladan di atas.

Contoh perhitungan kendala total pada rangkaian paralel dengan bilangan desimal

 

RANGKAIAN KOMBINASI

Rangkaian seri dan rangkaian paralel mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. Oleh alasannya yaitu itu, untuk optimalisasi terkadang digunakan jenis rangkaian ketiga, yakni rangkaian Kombinasi atau sering juga disebut rangkaian campuran, yakni rangkaian listrik yang memakai rangkaian seri dan paralel.
Untuk menghitung jumlah kendala pada rangkaian kombinasi kita harus melihat dengan jeli tipikal rangkaian. Bila dianalogikan dengan perhitungan aritmatika, maka kita harus menuntaskan dahulu perhitungan pada kurung yang paling dalam.

Contoh sederhana dari rangkaian kombinasi yaitu sebagai berikut :

Contoh Rangkaian Kombinasi sederhana

Pada rangkaian di atas, kita harus menghitung nilai pada rangkaian paralel R2 dan R3. Setelah itu gres dihitung dengan R1.

Misalkan kita masih memakai resistor sebelumnya dimana R₁ = 5 ohm, R₂ =2 ohm, R₃ =4 ohm.
Pertama-tama kita hitung nilai kendala pada rangkaian paralel R₂ dan R₃ yang kita sebut dengan R₂₃ .

Contoh menghitung total kendala pada rangkaian kombinasi

Setelah R₂₃ diketahui selanjutnya kita hitung dengan R₁ , jadi :
R_total = R₁ + R₂₃ = 5 + 1,33 = 6,33 ohm.

Contoh lainnya, misalkan dengan resistor yang sama kita buat menjadi rangkaian gres menyerupai gambar berikut :

Contoh Rangkaian kombinasi sederhana (2)

Untuk rangkaian di atas, kita harus selesaikan dahulu R₁ dan R₂ misalkan menjadi R₁₂ . Setelah itu gres kita hitung kendala paralel antara dengan R₁₂ dan R₃
.

Hitung dahulu kendala R1 dan R2 dengan rumus rangkaian seri :
R₁₂ = R₁ + R₂ = 5 + 2 = 7 ohm
Selanjutnya kita hitung R_total dengan memakai rumus rangkaian paralel :
1/R_total = 1 / R₁₂ + 1/R₃ = 1/7 + 1/4 = 4/28 + 7/28 = 11/28
R_total = 28/11 = 2,55 ohm
 

MENGHITUNG CEPAT HAMBATAN RANGKAIAN LISTRIK DENGAN MICROSOFT EXCEL

Proses perhitungan yang paling merepotkan yaitu menghitung rangkaian paralel khususnya pada bab 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + dst. Ada trik microsoft excel yang sanggup memudahkan anda dalam menghitung angka tersebut. Kalau dijelasin lebih panjang akan lebih lama, jadi mari kita praktekkan saja.

Misalkan kita ingin menghitung rangkaian paralel :
1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + 1/R₄
Dimana R₁ = 5 ohm, R₂ =2 ohm, R₃ =4 ohm, dan R₄ =8 ohm.

Langkah-langkah yang perlu anda lakukan di microsoft Excel yaitu sebagai berikut :
 

1. Pertama-tama ketik semua nilai hambatan, misalkan berturut-turut 5, 2, 4 dan 8 pada cell A2 sampai A5 .
2. Selanjutnya ketik rumus pada cell B2 dengan =SUM(1/A2:A5 kemudian tekan tombol CTRL+SHIFT+ENTER . Rumus akan menjadi terlihat {=SUM(1/A2:A5)} . Anda harus memakai tombol CTRL+SHIFT+ENTER biar hasil sesuai dengan 1/2+ 1/5 + 1/4 + 1/8.

Menghitung resistor paralel (1/Rtotal)
3. Setelah itu pada cell C2 ketik rumus =1/B2 kemudian tekan tombol ENTER untuk mendapat hasil perhitungan nilai kendala paralel.

Menghitung Resistor pada rangkaian Paralel dengan memakai microsoft excel
4. Bila anda penasaran, silahkan download file menghitung kendala pada rangkaian paralel ;)

 

Tips Menghitung Hambatan Rangkaian Listrik

• Memasang resistor perlu kreativitas. Untuk mendapat kendala yang lebih besar gunakan rangkaian serial, tetapi bila ingin jumlah kendala yang lebih kecil gunakan saja rangkaian paralel
• Untuk mempermudah perhitungan kendala pada rangkaian paralel sanggup memakai microsoft excel atau alat bantu lainnya. Meskipun demikian anda perlu tetap tahu konsep dari perhitungan rangkaian paralel biar hasil perhitungan sesuai rumus yang berlaku

Share this post