Dalam rangkaian listrik dinamis dikenal yang namnya hambatan atau sering disebut resistor. Ia berfungsi menghambat arus listrik dalam rangkaian. Apa sebenarnya itu resistor dan bagaimana ia dirangkai dalam sebuah rangkaian listrik ? Simak penjelasannya di bawah ini.
Apa Itu Hambatan?
Hambatan (resistor) adalah komponen dari rangkaian listrik yang berfungsi menhambat arus listrik. Sebuah resistor mempunya dua terminal listrik yang dirancang untuk menghambat arus dan menurunkan tegangan. Komponen listrik ini banyak dipakai untuk sistem pengamanan komponen listrik agar tidak rusak karena arus dan tegangan yang berlebih. Hambatan diukur dengan satuan Ohm (lambang Ω). (baca : apa itu hukum ohm)
Rangkaian Susunan Hambatan
Hambatan dapat disusun atau dirangkai dengan 3 cara: seri, pararel dan gabungan antara seri dan pararel. Masing-masing susunan punya karakteristik dan ketentuan masing-masing.
a. Susunan Hambatan Seri
Berikut ilustrasi rangkaian hambatan seri :
Pada hambatan yang disusun seri berlaku rumus dan ketentuan sebagai berikut.
1. Hambatan pengganti pada rangkaian seri sama dengan jumlah dari setiap hambatan yang ada pada rangkian tersebut. Berlaku rumus
Rs = R1 + R2 + R3 + R4 + R5 + …. + Rn
2. Kuat arus yang melewati tiap-tiap hambatan adalah sama. Nilai hambatan tersebut sama pula dengan nilai hambatan penggantinyal
I1 = I2 = I3 = I4 = … = Is
3. Tegangan pada hambatan pengganti sama dengan penjumlahan semua tegangan pada tiap-tiap hambatannya.
Vs = V1 + V2 + V3 + V4 + … + Vn
4. Tegangan pada tiap-tiap hambatan sebanding dengan hambatannya. Jadi semakin besar hambatan akan semakin besar pula tengangannya.
V1 : V2 : V3 : .. :Vn = R1 : R2 : R3 : …. : Rn
Manfaat Susunan Hambatan Seri
Hambatan disusun secara seri berguna untuk meperbesar hambatan serta membagi tegangan. Dari pengamatan rumus di atas terlihat bahwa hambatan yang dirangkai seri akan punya hambatan pengganti yang lebih besar dan akan memperkecil tegangan.
Contoh Soal
Sobat punya empat buah hambatan yang masing-masing bernilai 50 ohm dan dirangkai secara seri. Kemudian pada ujung-ujungnya dihubungkan dengan sumber tegangan 30 Volt. Tentukanlah kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut!
Jawab
Pada rangkaian seri besarnya kuat arus pada tiap-tiap hambatan adalah sama besar. Jadi sobat tentukan nilai hambatan pengganti.
Rs = R1 + R2 + R3 + R4
Rs = 50 + 50 + 50 + 50
Rs = 200 ohm
V = I x R
I = V/Rs = 30/200 = 0,15 Ampere
b. Susunan Hambatan Pararel
Bagaimana bentuk susunan pararel hambatan bisa sobat amati dalam ilustrasi di bawah ini.
Pada susunan pararel berlaku rumus dan ketentuuan
1. Hambatan pengganti pada susunan pararel dapat dihitung dengan persamaan
Sobat dapat memodifikasi rumus di atas sehingga bisa didapat alternatif rumus cepat sebagai berikut:
– Jika dalam rangkaian susunan pararel hanya ada dua hambatan R1 dan R2 maka total hambatan penggantinya dapat dihitung menggunakan rumus
– Jika dalam rangkaian terdapat n hambatan dengan nilai hambatan sama besar maka total hambatan penggantinya dalah
2. Besarnya kuat arus yang melalui hambatan pengganti sama dengan jumlah keseluruhan kuat arus pada setiap hambatannya.
Ip = I1 + I2 + I3 + I4 + … + In
3. Besarnya tegangan pada setiap hambatan adalah sama. Nilai tersebu sama pula dengan tegangan pada hambatan penggantinya.
Vp = V1 = V2 = V3 = …. = V4
4. Kuat Arus yang melalui masing-masing hambatan berbanding terbalik dengan besarnya hambatan tersebut.
Manfaat Susunan Hambatan Pararel
Rangkaian pararel dari hambatan-hambatan dimanfaatkan untuk memperkecil hamatan karena hambatan pengganti nilainya akan lebih kecil dari nilai tiap hambatan. Ia juga bermanfaat untuk membagi arus.
Contoh Soal
Dari ilustrasi di atas coba sobat hitung besarnya
a. RAB = …?
b. VAB = …?
c. I1, I2, dan I3 = …?
Jawab
dari ilustrasi di atas besarnya
Ip = 12 Ampere
R1 = 2 Ω
a. 1/RAB = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 = 1/2 + 1/3 + 1/6 = 3/6 + 2/6 + 1/6 = 6/6
jadi RAB = 1 ohm
b. VAB = Ip x RAB = 12 x 1 = 12 volt
c. Hambatan disusun secara seri sehingga beda potensial di tiap titik adalah sama
VAB = V1 = V2 = V3 sehingga
V1 = I1 . R1
12 = I1 . 2
I1 = 6 ampere
V2 = I2 . R2
12 = I2 . 3
I2 = 4 ampere
V3 = I3 . R3
12 = I3 . 6
I3 = 2 ampere
Perbedaan Rangkaian atau Susunan Hambatan Seri dan Pararel
Untuk memudahkan sobat mengingat perbedaan dari kedua tipe sususnan di atas, kami sajikan dalam tabel perbedaan di bawah ini.
c. Susunan Gabungan Hambatan Seri dan Pararel
Seperti namanya, susunan ini buka jenis susunan hambatan baru melainkan hanya gabungan antara susunan seri dan pararel. Rumus dan ketentuan yang berlaku sama dengan rumus dan ketentuan yang digunakan pada susunan seri dan pararel. Untuk lebih jelasnya yuk simak contoh berikut
Ada lima buah hambatan disusun secara gabungan seri dan pararel. Untuk mencari berapa total hambatan pengganti rnakaian tersebut dapat sobat cari dengan langkah-langkah berikut:
- R2 dan R3 seri maka hambatan penggantinya Rs = R2 + R3
- Rs, R4, dan R5 pararel maka hambatan penggantinya 1/Rp = 1/Rs + 1/R4 + 1/R5
- R1 dan Rp adalah seri maka Rtotal = R1 + Rp.
Syauqi says
ada keralatan ya kak dalam pengerjaan VAB? Ip=2+3+6 (dalam contoh soal diatas)
=11A
Syauqi says
kak itu Ip=12 Ampere ?
cara mencari Ip=I1+I2+I3+…+In
nah pada contoh soal:
I1+I2+I3 = 2+3+6
Ip=11Ampere
seharusnya begitu ya?