Rangkaian seri pembagi tegangan dan rangkaian Paralel pembagi arus - Rangkaian Listrik Dasar Part 3

Dalam menganalisis dan mendesain sebuah rangkain listrik, kita akan menemui beberapa sambungan elemen atau komponen listrik. Jika dilihat dari cara menyambung atau menghubungkan komponenya, rangkaian lisrik dibagi menjadi 2, yaitu rangkaian seri dan paralel. Pada postingan kali ini akan dibahas rangkaian seri dan paralel beserta dengan penurunan persamaanya. Untuk menurunkan persamaan agar menjadi rumus rangkaian seri dan paralel, dibutuhkan pemahaman tentang dasar-dasar rangkaian listrik seperti hukum ohm, hukum kirchhoff 1, dan hukum kirchhoff 2. Karenanya saya menyarankan untuk yang belum membaca tentang hukum hukum dan dasar rangkaian listrik, sebaiknya membaca terlebih dahulu pada postingan yang link nya saya taruh dibawah :

Rangkaian Listrik Dasar Part 1 - Arus, Tegangan, dan Daya Listrik

Rangkaian Listrik Dasar Part 2 - Hukum Ohm, Hukum Kirchhoff 1, dan Hukum Kirchhoff 2

Rangkaian seri Pembagi Tegangan

Rangkaian seri merupakan rangkaian listrik yang terjadi jika terminal akhir dari sebuah komponen disambungkan dengan terminal awal dari sebuah komponen. Dari rangkaian seri ini mengakibatkan arus yang melewati beberapa komponen yang tersambung besarnya sama, tetapi tenganganya berbeda. Untuk membuktikanya kita akan menurunkan persamaanya beserta dengan ilustrasi untuk memudahkan pemahaman.

Gambar 1. Rangkaian Seri Pembagi Tegangan

Dari gambar 1, kita analisis menggunakan hukum kirchhoff tergangan atau KVL, maka:

KVL :

ΣV  = 0

Dengan asumsi loop searah jarum jam

V1 + V2 - V = 0

V = V1 + V2

Berdasarkan pada hukum ohm, bahwa V = I x R, maka 

V = (I1 x R1)   +  ( I2 x R2)

Karena arus (i) yang mengalir pada rangkaian seri besarnya sama, maka bisa dituliskan

V = i (R1 + R2)

V/i = R1 + R2

Karena menurut gambar 1, V = Vtotal dan i = i total, sehingga pembagian antara V/ I bisa dikatakan R total. Karenanya bisa dituliskan sebagai berikut

Rtotal = R1+ R2

Dari beberapa persaman di atas, karena i pada rangkaian seri besarnya sama, rumus pembagi tengangan bisa dituliskan sebagai berikut:

V1 = i R1

V2 = i R2

dimana :

i = V / (R1 + R2)

Sehingga :
V1 = (V / (R1 + R2))  x R1

V1 = (R1/(R1 + R2)) x V

Rangkaian Paralel Pembagi Arus

Rangkaian paralel merupakan rangkaian yang terjadi apabila terminal awal dari dua atau lebih komponen saling terhubung, dan terminal akhir dari dua atau lebih komponen juga saling terhubung. Akibat dari rangkaian paralel, arus yang melewati setiap elemen memiliki nilai yang berbeda, tetapi memiliki nilai tegangan yang sama. Untuk memperjelas pemahaman dan membuktikanya, akan saya berikan ilustrasi pada gambar 2 beserta penurunan rumusnya:

Gambar 2. Rangkaian Paralel Pembagi Arus

Berdasarkan gambar 2, kita dapat menurunkan persamaan dengan menggunakan hukum kirchhoff arus, atau KCL.

KCL :

Σi = 0

Sesuai dengan KCL, bahwa i masuk = i keluar maka

i - i1 - 12 = 0

i = i1 + i2

karena pada rangkaian paralel nilai tegangan pada setiap komponen sama, maka bisa dituliskan sebagai berikut:

i = i1 + i2

V/Rtotal = (V/R1) + (V/R2)

sehingga:

1/Rtotal = 1/R2 + 1/R3

Karena besar V sama, maka:

i1 = V/R1

i2 = V/R2

karena V = I total x R total

maka pembagi tegangan bisa dituliskan sebagai berikut:

i1 = (Rtotal  /R1) x I total

i2 = (Rtotal /R2)  x I total

Sekian penjelasan mengenai Rangkaian seri dan paralel, semoga bermanfaat, mohon maaf jika banyak kekurangan. Jika ada pertanyaan atau belum paham ataupun koreksi, jangan segan-segan untuk menulisnya di kolom komentar. Terimakasih.

- Admin - Wahyu Juliarto -