Karakteristik Rangkaian Listrik Seri Berikut Persamaan - Persamaan Yang Berlaku Di Dalamnya

Melanjutkan pembahasan materi basic electric yang terdahulu, sekarang kita menginjak pada pembahasan masalah rangkaian listrik seri maupun paralel. Namun, untuk kali ini kita akan bahas tentang bagaimana karakteristik rangkaian seri terlebih dahulu.
Pada rangkaian seri, setiap alat listrik dihubungkan ke alat listrik lain sedemikian rupa sehingga arus yang sama mengalir ke seluruh alat. Karakteristik sebuah rangkaian seri adalah bahwa, jika salah satu alat dimatikan, rangkaian akan mati dan tidak ada arus yang mengalir di dalam alat manapun di dalam rangkaian tersebut.

Tahanan Seri

Besarnya tahanan total (Rt)
Rt = R1 + R2 + R3
Untuk tahan seri sebanyak N tahanan dapat dirumuskan
Rt = R1 + R2 + R3 + R4 + . . . + Rn
Catatan:
Rt lebih besar dari nilai resistor yang ada.
Contoh:
Tiga buah tahanan dihubungkan secara seri, R1 = 100Ω, R2 = 50 Ω, R3 = 75 Ω. Berapakah
besar nilai tahanan penggantinya.
Penyelesaian:
Rt = R1 + R2 + R3 + R4 + . . . + Rn
Rt = R1 + R2 + R3
Rt = 100 + 50 + 75
Rt = 225 Ω

Arus dalam rangkaian
Sebagaimana telah kita pelajari bahwa hanya ada satu jalur untuk arus mengalir ke dalam
rangkaian seri. Sekarang, Mari kita hubungkan sebuah ammeter secara seri ke rangkaian dan
perhatikan apa yang terjadi. Maka dengan demikian, ammeter harus selalu disambungkan
secara seri pada setiap rangkaian.

Jika arus yang mengalir dari catu daya (supply) listrik adalah 2 A - seperti pada Gambar 20 di
atas, maka kita melihat penunjukan pada ammeter At, A1, A2, dan A3, semua pembacaannya
sama, yaitu 2 A. Dengan kata lain, arus yang mengalir pada semua bagian rangkaian seri
tersebut adalah sama. Ini dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut:
It (I total) = I1 = I2 = I3, dan seterusya

Tegangan rangkaian seri
Sekarang mari kita perhatikan pembagian tegangan di dalam rangkaian seri dengan
memasang sebuah voltmeter pada saluran catu daya (supply) dan juga pada setiap komponen
R1, R2, dan R3 seperti tampak pada Gambar di bawah ini.

Jumlah tegangan yang terbaca oleh voltmeter E1, E2, E3dan E4, seperti terlihat pada gambar merupakan tegangan total atau tegangan sumber. Kita telah mempelajari bahwa jumlah total tegangan catu (supply) disebut VT sama besarnya.
Dalam kenyataannya, penjumlahan dari masing-masing drop tegangan dalam rangkaian seri
akan selalu sama dengan tegangan catu (supply) dan secara matematis ditulis sebagai berikut:
VT (Vtotal) = VT + VT + VT dan seterusnya.

Drop tegangan pada tahanan seri
ETOTAL = E1 + E2 + E3 + E4
R1 : R2 : R3 : R4 = E1 : E2 : E3 : E4
R1/R tot = E1/E tot


Contoh:
Tiga buah tahanan 2 Ω, 4 Ω dan 6 Ω dirangkaikan secara seri. Tegangan yang diberikan
pada tahanan tersebut - Vtotal = 12 volt
Hitung:
1. Tahanan total (Rt)
2. Arus dalam rangkaian (It)
3. Drop tegangan pada masing-masing tahanan
Penyelesaian:
1. Tahanan total
Rt= R1 + R2 + R3
Rt= 2 + 4 + 6
Rt=12Ω

2. Arus rangkaian
I = V/R
  = 12/12
  = 1A

3. Drop tegangan pada R1, R2, R3, (arus yang pada rangkaian adalah sama)
VR1= It x R1
VR1= 1 x 2
VR1= 2 V
VR2= It x R2
VR2= 1 x 4
VR2= 4 V
VR3= It x R3
VR3= 1 x 6
VR3= 6
Memeriksa total tegangan pada rangkaian seri
V = VR1 + VR2 + VR3 = 2 + 4+ 6 = 12
V = VR1 + VR2 + VR3
V = 2 + 4 +6 = 12 volt
Dari nilai tersebut telah sesuai dengan tegangan sumber.

Posted in: electric