Banyak dari Anda mungkin merasa familiar dengan istilah rangkaian seri dan paralel. Keduanya merupakan rangkaian listrik yang sudah dikenalkan melalui materi pelajaran sains sejak Sekolah Dasar.
Kedua rangkaian listrik ini memiliki kaitan erat dengan kehidupan sehari-hari Anda lho. Mungkin banyak yang tidak menyadari karena sebelumnya Anda hanya membaca atau melihat gambar rangkaian ini di buku.
Dalam ulasan kali ini, kami akan mengajak Anda untuk bisa memahami eksistensi rangkaian seri dan paralel lebih jauh. Perjalanan kita akan dimulai dari definisi, ciri-ciri, persamaan, perbedaan, hingga rumus rangkaian seri dan paralel itu sendiri.
Contents
Pengertian Rangkaian Seri dan Paralel
Apakah Anda pernah menyadari bagaimana listrik bisa mengalir dan membuat lampu di rumah menyala dengan terang? Logikanya sederhana saja, Anda perlu mengalirkan listrik melalui kabel-kabel yang nantinya akan dihubungkan dengan sumber listrik.
Kabel-kabel yang mengalirkan listrik ini biasanya dirangkai menggunakan rangkaian seri, paralel ataupun campuran. Dalam ulasan ini, kita akan fokus pada dua rangkaian saja yaitu seri dan paralel ya.
Apa yang dimaksud dengan rangkaian seri?
Anda akan lebih mudah memahami pengertian rangkaian seri ini melalui studi kasus berikut.
Kos A memiliki 5 kamar yang terletak sejajar. Suatu hari, lampu di kamar ketiga rusak dan padam. Anehnya, 4 kamar lain di kos tersebut juga mengalami hal serupa.
Dari kasus di atas bisa dikatakan bahwa rangkaian seri adalah rangkaian listrik yang seluruh beban listriknya disusun dengan berurutan dan melalui satu jalur aliran listrik saja. Jadi, kuat arus yang mengalir pada setiap lampu yang dipasang pada rangkaian listrik seri itu sama.
Lalu bagaimana dengan rangkaian paralel?
Perhatikan contoh kasus berikut:
Bu Chandra tinggal di rumah dua lantai yang memiliki penerangan cukup baik. Suatu ketika, lampu di salah satu ruangan rumahnya padam karena rusak. Tapi satu lampu yang padam ini tidak mempengaruhi lampu di ruangan lainnya.
Inilah yang disebut dengan rangkaian paralel.
Lebih jelasnya, rangkaian paralel adalah rangkaian listrik yang seluruh beban atau komponennya terangkai secara berderet. Jadi masukan untuk setiap beban memiliki sumber yang sama.
Perbedaan Rangkaian Seri dan Paralel
Meski sama-sama menjadi jalur untuk mengalirkan listrik, namun rangkaian listrik seri dan paralel punya perbedaan yang cukup signifikan lho. Berikut adalah beberapa perbedaan dari kedua rangkaian ini:
- Karena hanya satu jalur, maka rangkaian seri lebih mudah untuk dipasang dibandingkan dengan rangkaian paralel yang memiliki jalur bercabang.
- Rangkaian seri membutuhkan kabel yang lebih sedikit tapi memiliki hambatan yang lebih besar untuk tiap bebannya. Ini berbanding terbalik dengan rangkaian paralel yang butuh kabel lebih banyak dan hambatannya tidak sama untuk tiap beban.
- Lebih mudah untuk mendeteksi masalah di rangkaian seri karena arus listrik satu jalur.
- Arus listrik pada rangkaian paralel sama besar, sedangkan rangkaian seri memiliki arus yang berbeda untuk tiap bebannya.
- Beban atau komponen (lampu) dengan posisi terjauh pada rangkaian seri cahayanya paling redup. Sebaliknya, lampu pada rangkaian paralel sama terangnya.
- Rangkaian seri lebih hemat listrik.
Ciri Rangkaian Seri dan Paralel
Sesuai dengan gambar rangkaian seri dan paralel di atas, bisa kita ambil garis besar bahwa ciri-ciri kedua rangkaian ini adalah sebagai berikut:
| Rangkaian Seri | Rangkaian Paralel |
| ● Komponen, beban atau lampu pada rangkaian ini tersusun secara berderet (berurutan).
● Tidak ada cabang yang menjadi jalur aliran listrik. ● Arus listrik untuk tiap komponen dalam rangkaian besarnya adalah sama karena memiliki posisi berurut. ● Setiap hambatan memiliki tegangan listrik yang berbeda. |
● Beban atau komponen disusun dengan posisi bercabang.
● Arus listrik tidak mengalir melalui satu jalur saja dan besarnya tidak sama untuk tiap beban/komponen. ● Hambatan total lebih kecil. ● Tegangan listrik pada tiap hambatan sama besar. |
Contoh rangkaian seri dan paralel di kehidupan sehari-hari kita bisa Anda peroleh di berbagai tempat. Sebagai contoh, rangkaian paralel bisa Anda temukan untuk instalasi lampu rumah hingga lampu lalu lintas.
Sebaliknya, untuk contoh rangkaian seri bisa Anda temukan pada instalasi lampu hias dan juga lampu senter. Untuk lampu senter di sini, bisa terlihat jelas dari lampu dan baterainya yang tersusun secara seri ya.
Kelebihan dan Kekurangan Rangkaian Seri dan Paralel
Tak afdhol rasanya jika kita tidak membahas mengenai plus dan minus kedua rangkaian listrik ini kan? Cek tabel berikut ini:
| Rangkaian Listrik | Kelebihan | Kekurangan |
| Rangkaian Seri | ● Rangkaian seri cocok untuk Anda yang ingin menghemat kabel. Hal ini karena jumlah kabel penghantar yang dibutuhkan lebih sedikit.
● Dana terbatas? Kondisi ini juga cocok untuk rangkaian seri karena biaya pemasangan jelas lebih murah jika dibandingkan dengan rangkaian paralel. ● Anda tidak perlu khawatir karena besar arus yang melalui beban tetap sama meskipun hambatan pada tiap beban tidak sama. |
● Seperti contoh kasus di awal, saat ada salah satu beban yang mengalami pemadaman maka beban lain akan ikut terpengaruh.
● Lampu dalam rangkaian seri ini tidak akan menyala dengan terang yang sama. Ini bisa terjadi karena tegangan di tiap lampu tidak sama, tergantung dengan besarnya hambatan tadi. |
| Rangkaian Paralel | ● Anda butuh penerangan yang sama untuk tiap ruang? Rangkaian paralel bisa jadi solusi. Ini karena seluruh lampu dalam rangkaian paralel akan selalu menyala dengan terang yang sama.
● Pemadaman yang terjadi pada salah satu lampu tidak akan mempengaruhi lampu lainnya. |
● Biaya pemasangan lebih mahal karena kabel yang dibutuhkan lebih banyak. ● Arus yang mengalir pada setiap beban tidak sama karena besarnya hambatan pada tiap beban juga berbeda. |
Rumus Rangkaian Seri dan Paralel
Bagian terakhir kita sampai pada pembahasan rumus untuk rangkaian seri dan paralel. Rumus yang berlaku untuk rangkaian seri adalah rumus Ohm dan rumus hambatan pengganti (Rs).
Sebaliknya, rumus yang berlaku untuk rangkaian paralel adalah rumus Ohm, rumus hambatan pengganti dan rumus Kirchoff.
Agar lebih mudah untuk memahami, berikut adalah contoh soal rangkaian seri dan paralel:
Contoh soal untuk rangkaian paralel:
Ada dua buah resistor yaitu A @ 6 Ohm dan B @ 12 Ohm yang tersusun secara paralel. Keduanya terhubung dengan sumber tegangan 12 volt. Berapa hambatan total penggantinya?
Rp = R1.R2/R1 + R2
= 6 . 12/6 + 12
= 4 Ohm
Contoh soal untuk rangkaian seri:
Ada tiga buah resistor yaitu A @ 6 Ohm, B @ 4 Ohm dan C @ 5 ohm yang tersusun secara seri. Ketiganya terhubung dengan sumber tegangan 10 volt. Berapa hambatan total penggantinya?
Rs = R1 + R2 + R3
= 6 + 4 + 5
= 15 Ohm
Jadi hambatan pengganti pada rangkaian seri di atas adalah 15 Ohm.
Semoga informasi mengenai rangkaian seri dan paralel bisa bermanfaat untuk Anda semua ya.