LISTRIK DINAMIS
IPA KELAS 9, SENIN 26 OKTOBER 2020
KD : Memahami konsep dasar listrik dinamis dalam kehidupan sehari-hari
Tujuan : Peserta didik diharapkan memahami konsep dasar listrik dinamis dalam kehidupan sehari-hari
Rangkaian listrik
Rangkaian Seri
Apa yang dimaksud dengan rangkaian listrik seri? Rangkaian seri adalah
rangkaian alat/komponen listrik yang disusun secara berurut, disebut
juga rangkaian berderet.
Rangkaian seri tidak memiliki percabangan. Dengan kata lain, rangkaian
seri adalah rangkaian yang arus listriknya mengalir hanya pada satu
jalur.
Rangkaian seri terbentuk jika arus listrik dihubungkan secara berurut
atau berderet. Kutub negatif komponen pertama dengan kutub positif
komponen kedua, kutub negatif komponen kedua dengan kutub positif
komponen ketiga, kemudian diteruskan ke kutub positif komponen
pertama.
Berikut ini adalah contoh bentuk rangkaian seri sederhana yang
menghubungkan tiga buah lampu dan satu sumber tegangan (baterai):
Pada rangkaian seri, kuat arus listrik yang mengalir melalui beberapa
hambatan listrik adalah sama besar. Jumlah kuat arus pada rangkaian
seri tidak dipengaruhi oleh nilai hambatan. Jika terdapat beberapa
hambatan berbeda yang dilalui, dalam hambatan mengalir arus yang
besarnya sama.
Namun, berbeda dengan arus, tegangan di antara kaki-kaki hambatan yang
disusun secara seri memiliki nilai yang berbeda-beda, bergantung pada
nilai hambatan tersebut.
1. Ciri-Ciri Rangkaian Seri
Berdasarkan uraian di atas, maka ciri-ciri khusus rangkaian seri antara
lain sebagai berikut:
- Komponennya disusun secara berurutan atau berderet
- Arus listrik mengalir tanpa melalui cabang
-
Arus listrik yang mengalir di berbagai titik dalam rangkaian
besarnya sama
-
Tegangan listrik disetiap hambatan nilainya berbeda-beda
2. Kelebihan dan Kekurangan Rangkaian Seri
Rangkaian seri memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan, antara lain
sebagai berikut:
2.1. Kelebihan/Keuntungan Rangkaian Seri
Dari sisi penerapan, rangkaian seri memiliki kelebihan atau keutungan,
yaitu:
-
Kuat arus listrik yang mengalir pada tiap bagian besarnya sama.
- Cara pembuatannya mudah karena bentuknya sederhana.
-
Rangkaian seri tidak membutuhkan terlalu banyak komponen karena
pemasangannya secara sejajar.
-
Rangkaian seri membutuhkan kabel yang lebih sedikit sehingga lebih
murah.
Oleh karena itu, rangkaian seri pada lampu tepat digunakan pada
ruangan atau area yang yang berukuran besar seperti misalnya gedung
perkantoran, gedung sekolah atau kampus, hotel dan juga bangunan besar
lainnya karena penerapannya yang sangat murah dan praktis.
2.2. Kekurangan/Kerugian Rangkaian Seri
Namun, disamping memiliki kelebihan, rangkaian seri juga memiliki
beberapa kekurangan atau kerugian, yaitu:
-
Rangkaian seri jika salah satu alat listrik dilepas atau rusak maka
arus listrik akan terputus.
-
Rangkaian seri memerlukan daya listrik lebih banyak sehingga boros
listrik, akibatnya baterai cepat habis.
-
Rangkaian seri yang digunakan pada lampu akan menghasilkan nyala
lampu yang agak redup dan tidak stabil, semakin banyak lampu makin
redup.
3. Rumus Rangkaian Seri
Rumus yang berlaku pada rangkaian seri adalah rumus hukum Ohm dan
rumus hambatan pengganti (Rs).
Rumus hambatan pengganti sendiri merupakan hasil penurunan rumus hukum
Ohm berdasarkan analisis rangkaian seri.
Pada rangkaian seri, nilai kuat arus di titik a dan b (Iab)
sama dengan yang mengalir di setiap hambatan:
Iab = I1 = I2 = I3....(1)
Berbeda dengan arus, tegangan dari titik a sampai b (Vab)
merupakan hasil penjumlahan dari tegangan pada masing-masing
hambatan.
Dengan kata lain, tegangan di antara kaki-kaki hambatan (R) yang
disusun seri memiliki nilai yang berbeda-beda:
Vab = V1 + V2 + V3...(2)
Berdasarkan Hukum Ohm (V = I . R), berlaku:
V1 = I . R1, V2 = I
. R2, V3 = I . R3...(3)
Sehingga, persamaan (2) menjadi:
I . Rs = I . R1 + I . R2
+ I . R3
= I (R1 +
R2 + R3)
Rs = R1 + R2 +
R3.....(4, Rumus Hambatan Pengganti)
Persamaan (4) di atas menjelaskan bahwa hambatan yang dirangkai secara
seri dapat digantikan dengan hambatan pengganti (Rs).
Selain itu, hambatan pengganti (Rs) selalu lebih
besar dari hambatan yang diganti.
Artinya, resistor (hambatan) yang dipasang secara seri maka nilai
hambatannya (resistansi totalnya) semakin besar.
Rangkaian seri di dalam alat elektronik berfungsi sebagai pembagi
tegangan. Secara matematis berlaku persamaan:
V1 : V2 : V3 = R1 : R2
: R3
Silahkan dibaca dan dipahami rumus diatas
Terima kasih