Rangkaian Listrik dan Skema Rangkaian Elektronika

Rangkaian Listrik dan Skema Rangkaian Elektronika - Pada kesempatan kali ini saya akan berbagi mengenai rangkaian listrik dan skema rangkaian elektron

Rangkaian Listrik dan Skema Rangkaian Elektronika - Pada kesempatan kali ini saya akan berbagi mengenai rangkaian listrik dan skema rangkaian elektronika.

Dimana, rangkaian listrik adalah suatu kumpulan elemen atau komponen listrik yang saling dihubungkan dengan cara cara tertentu dan paling sedikit mempunyai satu lintasan tertutup.

Artikel ini saya buat sebagai pengantar bahwa kedepannya saya akan memposting berbagai macam skema rangkaian elektronika. Selamat membaca, semoga bermanfaat.

Pengertian Rangkaian Listrik

Rangkaian Listrik adalah suatu kumpulan elemen atau komponen listrik yang saling dihubungkan dengan cara cara tertentu dan paling sedikit mempunyai satu lintasan tertutup.

Rangkaian Listrik dapat dikelompokkan kedalam elemen atau komponen aktif dan pasif.

Elemen aktif adalah elemen yang menghasilkan energi, dalam hal ini adalah sumber tegangan dan sumber arus.

Elemen lain adalah elemen pasif dimana elemen ini tidak dapat menghasilkan energi melainkan hanya dapat menyerap energi yang terdapat pada komponen resistor atau banyak juga yang menyebutkan tahanan atau hambatan dengan simbol R.

Komponen pasif yang dapat menyimpan energi juga diklasifikasikan menjadi dua yaitu komponen yang menghasilkan energi dalam medan magnet.

Contohnya induktor atau kumparan dengan simbol L dan komponen yang menyerap energi dalam medan magnet contohnya Kapasitor atau kondensator dengan simbol C.

Elemen atau komponen listrik :

1. Elemen listrik 2 terminal

Sumber tegangan
Sumber arus
Resistor ( R )
Induktor ( L )
Kapasitor ( C )

2. Elemen listrik lebih dari dua terminal:

Transistor
Op-amp
IC (Integrated Circuit)

Berbicara mengenai Rangkaian Listrik, tentu tidak dapat dilepaskan dari pengertian dari rangkaian itu sendiri, dimana rangkaian adalah interkoneksi dari sekumpulan elemen atau komponen penyusunnya.

Ditambah dengan rangkaian penghubungnya dimana disusun dengan cara tertentu dan minimal memiki satu lintasan tertutup.

Dengan kata lain hanya dengan satu lintasan tertutup saja kita dapat menganalisis suatu rangkaian.

Yang dimaksud dengan satu lintasan tertutup adalah satu lintasan saat kita mulai dari titik yang dimaksud akan kembali lagi ke titik tersebut tanpa terputus dan tidak memandang seberapa jauh atau dekat lintasan yang kita tempuh.

Rangkaian listrik merupakan dasar dari teori rangkaian pada teknik elektro yang menjadi dasar atau fundamental bagi ilmu-ilmu lainnya, seperti elektronika, sistem daya, sistem komputer, putaran mesin, dan teori kontrol.

Rangkaian listrik terbagi menjadi tiga jenis berdasarkan cara merangkainya yaitu rangkaian seri, rangkaian paralel dan rangkaian campuran (gabungan dari rangkaian seri dan rangkaian paralel).

Rangkaian Seri

Ada beberapa pengertian rangkaian seri yaitu:

Rangkaian seri merupakan sebuah rangkaian listrik yang komponennya disusun secara berderetan hanya melalui satu jalur aliran listrik.

Rangkaian seri merupakan rangkaian listrik yang hambatannya disusun secara bersebelahan/sejajar.

Rangkaian seri adalah sebuah rangkaian listrik yang elemen atau komponennya disusun secara sejajar.

Bentuk rangkaian seri bisa dibilang sangat sederhana, karena rangkaiannya disusun secara lurus dan tidak mempunyai cabang.

Karakteristik rangkaian seri, yaitu:

Mempunyai hambatan total yang lebih besar dari pada hambatan penyusunnya.
Semua komponen listrik disusun secara sejajar (berderet atau berurutan).
Beda potensial/tegangan pada setiap komponen yang terpasang mempunyai nilai yang berbeda.
Arus listrik yang mengalir di berbagai titik dalam rangkaian sama besarnya.
Setiap komponen yang terpasang akan mendapat arus yang sama.
Cuma ada 1 jalan yang bisa dilewati oleh arus, jadi kalo ada satu jalur yang terputus. Maka, rangkaian gak bisa berfungsi dengan benar.
Kabel penghubung pada seluruh komponen gak mempunya percabangan sepanjang rangkaian.
Cara menyusun rangkaian cenderung praktis dan sederhana.

Contoh rangkaian seri adalah sebuah rangkaian yang memiliki dua resistor, tapi hanya terdapat satu jalur kabel untuk mengalirkan listrik seperti pada gambar dibawah ini.

Rangkaian Seri

Pada rangkaian seri, kuat arus (I) akan mengalir dari sumber energi (baterai) yang ada dari satu hambatan ke hambatan lain melewati satu kabel.

Perhatikan, gambar rangkaian seri di atas. Bayangkan ada aliran listrik yang mengalir mulai dari baterai, menuju hambatan/resistor 1, ke hambatan 2, lalu berputar dan kembali ke baterai.

Nilai arus listrik sama, secara matematis dapat ditulis :

Itotal = I1 = I2 = I…

Sedangkan tegangan pada lampu 1, 2 dan 3 berbeda, namun apabila dijumlahkan akan sama dengan tegangan sumber, secara sistematis dapat ditulis :

Vtotal = V1 + V2 + V…

Hambatan total dalam rangkaian seri adalah

Rtotal = R1 + R2 + R…

Rangkaian Paralel

Ada beberapa pengertian rangkaian paralel yaitu:

Rangkaian paralel adalah rangkaian listrik yang hambatannya disusun secara bertingkat/bercabang.

Rangkaian paralel merupakan sebuah rangkaian listrik yang komponennya disusun sejajar dimana terdapat lebih dari satu jalur listrik (bercabang) secara paralel.

Rangkaian listrik parallel adalah sebuah rangkaian listrik yang elemen atau komponennya disusun secara bercabang atau bertingkat.

Rangkaian paralel mempunyai ciri khas yang bisa dan sangat mudah banget dikenali yaitu susunan rangkaiannya mempunyai cabang.

Instalasi listrik di suatu rumah biasanya memakai susunan rangkaian paralel. Meski, sedikit lebih rumit dari rangkaian seri, rangkaian paralel punya banyak keuntungan.

Karakteristik rangkaian paralel, yaitu:

Semua komponen listrik terpasang secara bersusun atau sejajar.
Hambatan totalnya lebih kecil dari hambatan pada tiap – tiap komponen penyusunnya.
Kabel penghubung pada sebuah rangkaian mempunyai percabangan.
Semua komponen mendapat tegangan yang sama besar.
Arus yang mengalir pada setiap cabang mempunyai besar nilai yang berbeda.
Setiap komponen yang terpasang mendapat besar arus yang berbeda.
Ada beberapa jalan yang bisa dilewati oleh arus.
Cara menyusun rangkaian cenderung lebih rumit.

Contoh rangkaian paralel adalah sebuah rangkaian yang memiliki dua resistor dimana terdapat satu jalur kabel untuk setiap resistor seperti pada gambar dibawah ini.

Rangkaian Paralel

Sesuai dengan Hukum Kirchoff 1, arus listrik yang masuk harus sama dengan arus keluar.

Sehingga pada rangkaian paralel besarnya arus sebelum masuk ke cabang sama dengan besar arus setelah keluar dari cabang dan dirumuskan dengan:

Imasuk = I1 + I2 + I3 + ... + In

Sesuai dengan Hukum Ohm, maka total hambatan resistor pada rangkaian paralel merupakan jumlah dari kebalikan hambatan tiap-tiap komponen dan dirumuskan dengan:

1/Rparalel= 1/R1 + 1/R2 + ... 1/Rn

Elektron yang bergerak dari baterai akan mengalir melalui jalur/kabel, ketika terdapat 2 cabang kabel maka arus listrik akan memecah menjadi 2 yaitu mengalir pada lampu satu dan dua, oleh karena itu pada rangkaian paralel arus listrik berbeda.

Itotal = I1 + I2 + I3 + …

Tetapi berbeda dengan rangkaian seri, tegangan pada rangkaian paralel sama besar sehingga secara matematis ditulis :

Vtotal = V1 = V2 = V3 = …

Kemudian untuk mencari hambatan paralel menggunakan formula :

1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + ...

Rangkaian Gabungan ( Rangkaian Seri dan Paralel )

Rangkaian gabungan merupakan gabungan dari rangkaian seri dan paralel menjadi satu kesatuan. Secara umum, karakteristik dan hukum yang berlaku pada rangkaian gabungan juga mengikuti keduannya.

Rangkaian seri dan paralel dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

Rangkaian Seri dan Paralel

Dalam proses perhitungan matematis suatu hambatan untuk rangkaian campuran alangkah baiknya untuk menghitung terlebih dahulu hambatan total rangkaian paralel, setelah ditemukan maka bisa langsung dijumlahkan dengan hambatan pada rangkaian seri.

Rumus untuk rangkaian seri dan paralel dapat dilihat di bawah ini:

I = I1 + I2

1/Rp = 1/R2 + 1/R3

Rtotal = R1 + 1/Rp

Perbedaan Rangkaian Seri dan Paralel

Apa perbedaan rangkaian seri dan paralel ? Secara penggunaan, kedua jenis rangkaian ini jelas berbeda.

Pada rangkaian seri, karena hambatannya disusun bersebelahan, artinya, apabila satu hambatan tersebut mati, maka hambatan lainnya juga akan ikut mati.

Dengan menggunakan rangkaian seri, kita dengan mudah mematikan seluruh lampu dengan satu tekan.

Di sisi lain, rangkaian paralel bisa kita temukan di instalasi lampu rumah kita sendiri.

Dengan memasang hambatan pada kabel yang bertingkat/cabang seperti di rangkaian paralel, kita bisa memisahkan saklar untuk masing-masing lampu.

Secara ringkas kelebihan dan kekurangan rangkaian seri dan paralel sebagai berikut:

Kelebihan dan kekurangan rangkaian seri

Kelebihan:

Butuh sedikit kabel (hemat)
Hemat daya baterai.

Kekurangan:

Satu lampu padam, semua lampu padam.
Nyala terang lampu bisa berbeda-beda (semakin panjang rangkaian, semakin redup)

Kelebihan dan kekurangan rangkaian paralel

Kelebihan:

Semua lampu terangnya sama.
Jika satu lampu padam, tidak semua ikut padam

Kekurangan:

Butuh kabel panjang (mahal)
Baterai lebih boros

Pengertian Skema Rangkaian Elektronika

Skema rangkaian elektronika merupakan blueprint dari model peratalan elektronik yang ingin kita bangun.

Apapun jenis alat yang ingin kita buat, haruslah terlebih dahulu kita buatkan skemanya.

Karena dengan adanya skema, kita akan mengetahui apa saja yang kita butuhkan dan apa saja yang perlu kita lakukan untuk membangun alat tersebut.

Darisanalah kita bisa berpatokan apakah kita sanggup memiliki bahan-bahan/ komponen pembangunnya.

Serta memperkirakan kesanggukan kita untuk merangkai komponen tersebut menjadi alat yang kita inginkan.

Untuk membuat, membaca dan mengerti mengenai skema rangkaian elektronika kita harus memiliki ilmu elektronika dasar.

Dengan ilmu tersebut, kita memiliki pengetahuan mengenai bahan-bahan pembangun peralatan elektronika serta kemampuan untuk merangkai bahan tersebut menjadi suatu rangkaian menjadi alat elektronik.

Bahan pembangun itu disebut dengan komponen yang terdiri dari berbagai jenis, bentuk serta kegunaan yang beranekaragam dan terus berkembang sesuai kemajuan zaman.

Sangat penting untuk mengetahui keseluruhan komponen yang ada sekarang ini, karena komponen yang beraneka ragam inilah nantinya yang akan menentukan bagaimana kerja dan fungsinya suatu alat elektronik setelah dirangkai nanti.

Skema Rangkaian Rangkaian Power Bank 5v

Dari contoh diatas dapat dilihat berbagai jenis bentuk gambar unik yang menjadi suatu skema rangkaian elektronika.

Gambar-gambar unik itu adalah perlambangan ataupun simbol dari komponen elektronika serta bagaimana komponen itu dirangkaiakan menjadi satu alat elektronik.

Simbol-simbol elektronika telah memiliki standarisasi untuk mendefinisikan komponen yang dimaksud.

Karenanya setiap simbol dalam semua skema yang dibuat oleh seorang profesional dengan ilmu elektronik dasar adalah sama maksudnya.

Selain komponen serta cara merangkaianya, suatu skema selalu dilengkapi dengan cara kerja dari peralatan tersebut bila telah jadi.

Jadi dengan skema ini kita dapat menganalisa bagaimanakah suatu alat elektronik itu dibangun dari awal hingga fungsi alat itu sendiripun kita bias mengetahuinya.

Demikian artikel rangkaian listrik dan skema rangkaian elektronika saya buat sebagai pengantar kedepan mengenai rangkaian-rangkain elektronika. Semoga bermanfaat, Salam Electrical Engineer.

Keywords : rangkaian listrik, rangkaian seri, rangkaian paralel, rangkaian seri dan paralel, rangkaian listrik paralel, rangkaian listrik seri, gambarkan rangkaian seri, rangkaian parallel.