Dasar teori rangkaian seri

Yang dimaksud  rangkaian seri adalah suatu penyusunan komponen-komponen  di mana semua  arus mengalir melewati  komponen-komponen tersebut  secara  berurutan. Rangkaian  paralel  adalah  suatu  penyusunan komponen-komponen  di  mana  arus terbagi  untuk  melewati  komponen-komponen secara serentak. Sakelar adalah peranti, biasanya mekanis, yang digunakan untuk menyambung atau memutus rangkaian

(Stockley,2007: 64)

Ketika dua atau lebih resisitor dihubungkan dari ujung ke ujung seperti pada gambar berikut 

Dikatakan mereka dihubungkan secara seri. Resistor-resistor tersebut bisa merupakan resistor biasa, atau dapat berupa bola lampu, elemen pemanas, atau alat penghambat lainnya. Muatan yang melalui R1 pada gambar diatas juga akan melewati R2 dan kemudian R3. Dengan demikian arus I  yang sama melewati resistor (Jika tidak, hal ini berarti bahwa muatan terakumulasi pada beberapa titik rangkaian, yang tidak terjadi dalam keadaan stabil).

Hambatan pengganti untuk rangkaian seri adalah :

Rek = R1 + R2 + R3

(Giancoli, 2001 : 95-97)

Hambatan adalah kemampuan benda untuk menahan aliran arus. Nilainya bergantung pada hambat jenis bahan penyusun benda, bentuk dan ukuran benda. Satuan hambatan adalah ohm (O). Resistor adalah alat yang mempunyai nilai hambatan tertentu. Tahanan dapat mempunyai nilai kurang dari 1 ohm sampai jutaan ohm. Jenis yang paling umum adalah tahanan karbon.

(Stockley,2007: 62)

Dua atau lebih resistor yang dihubungkan sedemikian rupa sehingga muatan yang sama harus mengalir melalui keduanya dikatakan bahwa resistor itu terhubung secara seri. Karena muatan tidak terkumpul pada satu titik dalam kawat yang dialiri arus konstan, jika suatu muatan ?Q mengalirke R1 selama interval waktu tertentu, sejumlah muatan ?Q harus mengalir keluar R2 selama interval yang sama. Kedua resistor haruslah membawa arus I yang sama. Resistansi ekivalen untuk resistor yang tersusun seri adalah penjumlahan resistansi awal.

(Tipler, 1998: 154-155)

Dalam banyak pemakaian, kita jumpai sumber tegangan, dan beberapa buah resistor yang dihubungkan dengan cara tertentu. Rangkaian seperti ini dikatakan membentuk suatu jaringan. Jaringan paling sederhana, yaitu sumber tegangan dan sebuah resistor yang dihubungkan berturutan.

Kebanyakan rangkaian listrik tidaklah hanya terdiri dari beberapa sumber tegangan dan resistor yang dihubungkan seri. Dalam praktek, hubungan antara beberapa komponen listrik seringkali komplek.

Resistor terdapat dalam semua jenis rangkaian. Rangkaian tersebut serng kali memiliki beberapa resistor, sehingga wajar untuk meninjau gabungan resistor. Bila beberapa elemen rangkaian disambungkan dalam barisan dengan hanya sebuah lintasan arus tunggal diantara titik-tik itu, kita mengatakannya bahwa elemen-elemen rangkaian itu disambungkan seri. Untuk setiap resistor yang mneyediakan sebuah lintasan alternatif diantara-titik-titik itu elemen-elemen rangkaian itu disambung paralel, selisih potensial adalah sama melalui setiap elemen.

Untuk sembarang gabungan resistor kita selalu dapat mencari sebuah resistor tunggal yang dapat menggantikan gabungan itu dan menghasilkan arus total dan selisih potensial yang sama. Hambatan tunggal dari resistor ini dinamakan hambatan ekuivalen (equivalent resistance) dari gabungan itu.

Hambatan ekuivalen dari sebarang banyaknya resistor seri sama dengan jumlah hambatan-hambatan individunya. Hambatan ekuivalen itu lebih besar daripada setiap hambatan individu. Jika resistor-resistor itu paralel, untuk sebarang banyaknya resistor paralel, kebalikan hambatan ekuivalen sama dengan jumlah kebalikan-kebalikan dari hambatan-hambatan individunya. Hambatan ekuivalen itu selalu lebih kecil daripada hambatan individu untuk kasus khusus dua resistor paralel.

(Hugh D Young dan Roger A Freedman, 2004: 257-25)

Resistor terdapat dalam semua jenis rangkaian. Rangkaian tersebut seringkali memiliki beberapa resistor. Sebuah contoh sederhana adalah serentetan bola lampu  yang digunakan untuk dekorasi liburan, dengan setiap bola bertindak sebagai resistor. Bila beberapa elemen rangkaian disambung dalam berisan dengan hanya sebuah sebuah lintasan arus tunggal diantara titik-titik itu, kita mengatakan bahwa elemen-elemen rangkaian itu disambung seri. Setiap resistor menyediakan sebuah lintasan alternatif diantara titik-titik untuk elemen-elemen rangkaian yang disambung paralel.

Untuk sembarang Arus dapat dideteksi dengan menempatkan magnet yang digantung dekat kawat berarus dan mengamati penyimpangan kawat tersebut. Gagasan ini dapat dikembangkan untuk menghasilkan alat (meteran) yang dapat menunjukkan penyimpangan pada skala sesuai dengan kekuatan arusnya. Alat pengukur arus pada dapat diubah untuk mengukur beda potensial kemudian.

Ammeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur arus. Termasuk dalam jenis galvanometer kumparan bergerak, yang dirancang sedemikian sehingga arus tertentu yang menghasilkan penyimpangan skala penuh, yaitu penunjuk skala bergerak ke posisi maksimum. Untuk mengukur arus yang lebih tinggi, sebuah shunt ditambahkan, arus yang lebih besar akan menghasilkan penyimpangan skala penuh pada skala yang baru.

Voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur beda potensial antara dua titik. Merupakan sebuah galvanometer antara dua titik tersebut yang memiliki hambatan tinggi yang disusun seri. Beda potensial tertentu akan menghasilkan arus untuk penyimpangan skala penuh. Untuk mengukur beda potensial yang lebih tinggi, multiplier harus ditambahkan.

(Stockley,2007: 77)

DAFTAR PUSTAKA

Giancoli, douglas C. 2001. Fisika Jilid 2. Jakarta: Erlangga

Stockley, Corinne dkk. 2007. Kamus Fisika bergambar. Jakarta : Erlangga

Sutrisno. 1979. Fisika dasar seri listrik magnet dan termofisika listrik. Bandung: ITB

Tipler, Paul A. 1998. Fisika Untuk Sains dan teknik Jilid 2. Jakarta: Erlangga

Young dan Freedman. 2004. Fisika Universitas Edisi 10 Jilid 2. Jakarta: Erlangga

Related Posts:

Tweet