SUSUNAN RANGKAIAN LISTRIK

Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik adalah satu himpunan komponen elektronika yang saling di hubungkan atau di rangkai dengan sumber tegangan menjadi satu kesatuan yang mempunyai fungsi dan manfaat spesifik. Rangkaian listrik cuma ada arus listrik yang bisa mengalir bila listrik tersebut ada didalam kondisi terbuka.

Rangkaian listrik cuma mempunyai dua terminal atau kutub pada kedua ujung rangkaian. Pembatasan komponen ini dapat di kategorikan menjadi komponen aktif dan komponen pasif. Komponen aktif adalah elemen yang bisa menghasilkan energi, contoh dari komponen ini adalah komponen sumber tegangan dan komponen sumber arus.

Sedangkan komponen pasif adalah elemen yang tidak bisa menghasilkan energi, bisa di kelompokan menjadi salah satu elemen yang bisa menyerap energi, misalnya ada didalam komponen resistor atau hambatan yang di simbolkan dengan huruf “R”.

Komponen yang bisa menyimpan energi juga bisa di kelompokkan jadi dua, yaitu komponen yang menyerap energi, misalnya adalah didalam bentuk medan magnet induktor atau kerap kita sebut sebagai lilitan atau kumparan yang di simbolkan dengan huruf “L”, dan komponen pasif yang menyerap energi didalam bentuk medan magnet adalah kapasitor atau kondensator yang di simbolkan dengan huruf “C”.

Kegiatan 1 : Rangkaian listrik arus searah

Tujuan : Menentukan perbedaan besar kuat arus yang dilalui tiap-tiap lampu.

Alat/Bahan : empat bola lampu pijar sama ukuran (daya tertera dilampu, misal 5 W),
kabel secukupnya, empat batu batere (á 1,5 V)

Langkah Kerja : Perhatikan gambar berikut, dan rangkaikan !

 

Pertanyaan :

1. Manakah nyala lampu paling terang, dan lampu yang paling redup ? Jelaskan !
2. Jika kabel dekat lampu tiga diputuskan, lampu mana yang mati dan yang masih hidup ?
3. Dan apa yang terjadi pula jika kabel dekat lampu dua yang diputuskan dan kabel dekat lampu tiga disambung kembali ? Jelaskan !

Contoh Soal :

1). Berapakah jumlah tegangan dan arus yang dihasilkan pada pemasangan seri tiga buah batere yang bertegangan dan arus masing-masing 1,5 V dan 1 A ?

Penyelesaian:
Jumlah tegangan yang dihasilkan sebesar 4.5 V dan arusnya tetap sebesar 1 A.

Lihat gambar dibawah ini !

Vt = V1 + V2 + V3 = 1,5 + 1,5 + 1,5 = 4,5 V

It = I1 = I2 = I3 = 1 A

2). Berapakah jumlah hambatan yang dihasilkan pada pemasangan seri tiga buah beban listrik yang bernilai 12 Ω, 10 Ω, 6 Ω ?

Penyelesaian:
Rt = R1 + R2 + R3 = 12 + 10 + 6 = 28 Ω

Latihan :
Sehubungan contoh soal 1 dan 2 diatas, tentukan nilai hambatan total dan kuat arus tiap beban ! (jika rangkaian paralel)

Kesimpulan :
Berdasarkan contoh soal dan latihan diatas, maka dapat diambil kesimpulan bahwa:

1. Jumlah tegangan dari sejumlah sumber listrik yang dihubungkan seri adalah jumlah dari masing-masing tegangannya
2. Jumlah hambatan dari sejumlah beban atau komponen listrik yang dihubungkan seri adalah jumlah masing-masing hambatannya
3. Arus dalam rangkaian seri adalah sama dalam semua bagian-bagian rangkaian.
4. Arus dalam rangkaian paralel adalah ……………………
5. Besar hambatan pengganti susunan paralel adalah …………………

Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan elektron-elektron selama waktu yang tidak tertentu. Pengertian lain Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan dan melepaskan muatan listrik.

Sifat-sifat kapasitor pada umumnya :

• Kapasitor terhadap tegangan dc merupakan hambatan yang sangat besar.
• Kapasitor terhadap tegangan ac mempunyai resistansi yang berubah-ubah sesuai dengan frequency kerja. Kapasitor terhadap tegangan ac akan menimbulkan pergeseran fasa, dimana arus 900 mendahului tegangannya. Resistansi dari sebuahkapasitor terhadap tegangan ac disebut reaktansi, dandisimbolkan dengan Xc.Besarnya reaktansi kapasitor ditulis dengan rumus : Xc = (1 )/2πfc

dimana : Xc = Reaktansi kapasitif (ohm)
f = frekuensi kerja rangkain dalam satuan hertz
c = kapasitansi (farad)

Kapasitansi atau kapasitas total (Ct) pada kapasitor yang dirangkai seri seperti gambar dibawah dapat dirumuskan sebagai berikut :

 

Untuk kapasitor yang dirangkai paralel nilai kapasitansi atau kapasitas total (Ct)untuk gambar rangkaian seperti berikut :

 

Kegiatan 2 :Rangkaian Kapasitor Seri dan Paralel

Tujuan :

• Menentukan nilai kapasitor dengan membaca kode, dan
• Menghitung nilai kapasitor pengganti (efektif) dalam rangkaian kapasitor susunan seri dan paralel

Berapakah nilai kapasitansi kapasitor yang terlihat pada gambar diatas ?

Penyelesaian:

Seperti yang telihat, kapasitor memiliki kode 104, berarti bahwa 10 diikuti dengan 4 buah angka nol di belakangnya. Dengan menggunakan nilai konversi satuan, maka:

C = 100000 pF (pF = piko Farad)
C = 100 nF (nF= nano Farad)
C = 0,1 µF (μF = mikro Farad)

diperoleh nilai kapasitor pada gambar diatas adalah 0,1 µF

1). Berapakah nilai kapasitor dengan kode 223, 122, dan 471?
2). Berapa nilai kapasitansi efektif yang diberikan rangkaian berikut ?

3). Berapa nilai kapasitas efektif jika kapasitor-kapasitor pada rangkaian soal no. 2 diatas dirangkai paralel ? Bandingkan nilainya dengan no. 2 diatas ! Tuliskan kesimpulan dari soal no 2 dan 3 !