omG8HI9LSKFW6lhCj8prTs0Z6lUhdOT9Jhi1Sf4m

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel

Rangkaian Paralel : Pengertian, Rumus, Gambar, dan Contoh Soal

Rangkaian paralel adalah salah satu bentuk dari jenis sambungan rangkaian listrik yang sering kita jumpai sehari - hari. Rangkaian listrik merupakan suatu kombinasi antara elemen listrik yang dapat berupa sumber energi (tegangan atau arus) dan beban. Rangkaian listrik sendiri memiliki tujuan yaitu menciptakan suatu rangkaian yang dapat mengalirkan arus dan mengubahnya menjadi energi lain. Contoh paling sederhana adalah senter, dimana kita menggunakan sebuah baterai sebagai sumber energi (tegangan), kawat tembaga sebagai konduktor, dan bola lampu sebagai hasil konversi energi listrik ke cahaya.
Dalam ilmu Rangkaian Listrik kita akan selalu menemui istilah rangkaian seri dan paralel. Pada postingan kali ini kita akan membahas rangkaian resistor paralel. Pastikan kalian telah membaca pembahasan rangkaian seri pada post sebelumnya untuk memahami perbedaan keduanya.
Baca : Rangkaian Seri.
Sebelum memulai penjelasan, kita hanya akan menggunakan resistor sebagai beban untuk mempermudah pemahaman.

Pengertian Rangkaian Paralel

Rangkaian paralel merupakan rangkaian listrik dimana resistor disusun secara sejajar atau secara bercabang. Perhatikan rangkaian pada Gb.1 merupakan rangkaian paralel dimana dua resistor dihubung bersama di terminal yang sama. Bagian terminal positif R1R2 dan sumber tegangan terhubung menjadi satu di node a dan terminal negatif R1R2, dan sumber tegangan terhubung menjadi satu di node b.
rangkaian paralel
Gambar 1. Koneksi rangkaian paralel
Kedua resistor terhubung secara paralel dan karena itu memiliki tegangan yang sama di keduanya.


Ciri Rangkaian Paralel

Untuk membedakannya dari rangkaian seri, rangkaian paralel memiliki beberapa ciri sebagai berikut :
  • Bentuk rangkaian terlihat lebih kompleks karena memiliki lebih dari satu jalur kabel.
  • Terdapat cabang pada rangkaian.
  • Nilai arus yang mengalir pada tiap cabang berbeda dan bergantung pada besar beban.
  • Nilai tegangan pada masing - masing beban di tiap cabang adalah sama.
  • Arus pada rangkaian paralel akan tetap mengalir walaupun beberapa cabang telah putus, asalkan ada satu cabang yang masih tersambung.
  • Nilai hambatan pengganti tidak lebih besar dari nilai resistor terkecil yang terhubung paralel.
(nilai arus dan tegangan dapat dilihat pada penjelasan berikutnya)

Rumus Rangkaian Paralel

Untuk rumus perhitungan rangkaian paralel dapat menggunakan rumus dasar antara lain Hukum Ohm sebagai rumus tegangan dan rumus arus, dan Hukum Kirchhoff.

Dengan Hukum Ohm
rangkaian paralel
(1)
Menggunakan KCL pada node a menghasilkan total arus i sebesar
rangkaian paralel
(2)
Substitusi Persamaan.(1) ke (2) kita peroleh
rangkaian paralel
(3)
dimana Req adalah resistansi ekuivalen dari resistor yang terhubung paralel dan rumus hambatan pengganti adalah :
rangkaian paralel
(4)
atau
rangkaian paralel
(5)
Sehingga,
Resistansi ekuivalen dari dua resistor yang dihubung paralel setara dengan perkalian kedua nilainya dan dibagi oleh jumlah keduanya.
Harus diperhatikan bahwa Persamaan.(5) hanya berlaku untuk dua resistor paralel.
Kita dapat menggunakan Persamaan.(4) untuk kasus umum dimana terdapat N resistor yang dihubung paralel.
Rumus hambatan pengganti adalah
rangkaian paralel
(6)
Perhatikan bahwa Req selalu lebih kecil dari resistansi resistor terkecil dalam hubungan paralel tersebut. Jika R1 =R2 = ... = RN = R, maka rumus resistor
rangkaian paralel
(7)
Sebagai contoh jika resistor 4 resistor dengan nilai 100 Ω dihubung paralel, maka resistansi ekuivalennya adalah 25 Ω.
Penyelesaian ini akan lebih mudah jika kita menggunakan konduktansi, bukan resistansi ketika berhadapan dengan resistor yang terhubung paralel. Dari Persamaan.(6), konduktansi ekuivalen dari N resistor adalah
rangkaian paralel
(8)
dimana Geq = 1/Req,  G1 = 1/R1, G2 = 1/R2, G3 = 1/R3, GN = 1/RN
Persamaan.(8) menyatakan :
Konduktansi ekuivalen dari resistor yang dihubung paralel adalah jumlah dari tiap konduktansi individual.
Hal ini berarti kita dapat menggambar ulang Gambar.(1) dengan Gambar.(2) dimana kita menggantikan resistansi menjadi konduktansi. Konduktansi ekuivalen dari resistor paralel yang didapatkan akan sama dengan nilai resistansi ekuivalen pada resistor seri. Berlaku sebaliknya, nilai konduktansi ekuivalen dari resistor seri akan sama dengan nilai resistansi ekuivalen dari resistor paralel.
rangkaian paralel
Gambar 2. Rangkaian ekuivalen resistor paralel
Sehingga konduktansi ekuivalen Geq dari N resistor hubung seri adalah
rangkaian paralel
(9)
Jika diberikan total arus i memasuki node a pada Gambar.(1) dengan tegangan yang sama, kita mendapatkan
rangkaian paralel
(10)

Rangkaian Paralel Sebagai Pembagi Arus

Menggabungkan Persamaan.(1) dan (10) kita peroleh
rangkaian paralel
(11)
dimana menunjukkan arus total i terbagi oleh resistor secara kebalikan dengan resistansinya. Hal ini dikenal dengan prinsip pembagi arus dan rangkaian pada Gambar.(1) adalah pembagi arus. Perlu diperhatikan bahwa arus yang lebih besar akan melewati resistor yang lebih kecil.
rangkaian paralel
Gambar 3. Hubung singkat dan hubung buka pada rangkaian resistor paralal
Anggap salah satu resistor pada Gambar.(1) adalah 0, contohnya R2 = 0; sehingga R2 adalah sebuah hubung singkat, seperti yang digambarkan pada Gambar.(3a). Dari Persamaan.(11), R2 = 0 menunjukkan bahwa i1 = 0, i2 = i. Hal ini berarti semua arus i mengelilingi R1 dan mengalir melalui hubung singkat R2 = 0, jalur dimana resistansinya paling kecil. Ketika sebuah rangkaian dihubung singkat maka :
  1. Resistansi ekuivalen Req = 0
  2. Semua arus mengalir melalui hubung singkat.
Untuk contoh ekstrim lain dimana R2 = ∞, jadi, R2 adalah hubung terbuka dapat dilihat pada Gambar.(3b). Arus masih akan mengalir pada jalur dengan resistansi terkecil, yaitu R1.
Persamaan.(11) menjadi
rangkaian paralel
(12)
Secara umum jika pembagi arus memiliki N konduktor dalam hubung paralel dengan sumber arus i, maka nilai arus pada resistor ke-N adalah
rangkaian paralel
(13)
Hal yang sangat praktis untuk menggabungkan resistor seri dan paralel menjadi satu resistansi ekuivalen Req. Resistansi ekuivalen harus memiliki nilai arus dan tegangan yang sama dengan asalnya.

Contoh Soal Rangkaian Paralel

Untuk mempermudah pemahaman, mari kita simak contoh di bawah
Temukan Req pada rangkaian di Gambar.(4)
rangkaian paralel
Gambar 4
6 Ω dan 3 Ω paralel
rangkaian paralel
1 Ω dan 5 Ω seri
rangkaian paralel
2 Ω dan 2 Ω seri
rangkaian paralel
6 Ω dan 4 Ω paralel
rangkaian paralel
Tiga resistor seri
rangkaian paralel
rangkaian paralel



For English and better explanation read Parallel Resistors Circuit and Current Divider

Related Posts
SHARE

Related Posts

Subscribe to get free updates

Posting Komentar

Language