Rangkaian Seri Resistor/Hambatan

Rangkaian kendala listrik sudah anda pelajari pada ketika duduk di dingklik SMP. Rangkaian kendala listrik ada tiga jenis yaitu: rangkaian seri, rangkaian pararel, dan rangkaian adonan (gabungan antara seri dan parael). Pada postingan kali ini, kembali saya bahas mengenai rangkaian seri. Rangkaian seri juga disebut rangkaian berderet, hal ini disebabkan lantaran posisi hambatannya dipasang secara bederet.

Bila dua atau lebih resistor/hambatan dihubungkan dari ujung ke ujung, menyerupai gambar di bawah ini, dikatakan bahwa kendala tersebut dihubungkan secara seri, perhatikan gambar di bawah ini.

Selain resistor atau hambatan, alat-alat yang dirangkai secara seri sanggup berupa bohlam, elemen pemanas, atau alat penghambat lainnya. Jika suatu rangkain dihubungkan dengan sebuah beda potensial maka pada rangkain tersebut akan ada muatan yang mengalir. Sekarang kembali perhatikan gambar di atas. Pada gambar di atas muatan listrik akan mengalir melalui bohlam 1 (R₁) juga akan melalui bolham 2 (R₂) dan bolham 2 (R₃). Dengan demikian, arus I yang sama melewati setiap bolham (R). Jika V menyatakan tegangan pada ketiga resistor, maka V sama dengan tegangan sumber (baterai). V₁, V₂, dan V₃ yaitu beda potensial pada masing-masing resistor R₁, R₂, dan R₃.

Pada rangkaian seri akan berlaku juga hukum ohm, menurut Hukum Ohm, V₁=I.R₁, V₂=I.R₂, dan V₃=I.R₃. Karena resistor-resistor tersebut dihubungkan secara seri, kekekalan energi menyatakan bahwa tegangan total V sama dengan jumlah semua tegangan dari masing-masing resistor.

V = V₁ + V₂ + V₃ = I.R₁ + I.R₂ + I.R₃

Hambatan total pengganti susunan seri resistor (R_s) yang terhubung dengan sumber tegangan (V ) dirumuskan:

V = I.R_s

Persamaan V = I.R_s

disubstitusikan ke persamaan V = I.R₁ + I.R₂ + I.R₃didapatkan:

R_s = R₁ + R₂ + R₃

Dari persamaan R_s = R₁ + R₂ + R₃, mengatakan bahwa besar kendala total pengganti pada rangkaian seri sama dengan jumlah kendala pada tiap resistor.

Contoh Soal 1

Tiga buah kendala masing-masing sebesar 4 ohm, 3 ohm, dan 8 ohm, dirangkai secara seri. Jika dipasang tengangan 16 volt, hitunglah besar lengan berkuasa arus yang mengalir dan hitunglah beda potensialnya pada masing-masing hambatan!

Penyelesaian:

Diketahui:

R1 = 4 Ω

R3 = 8 Ω

R2 = 3 Ω

V = 12 A

Ditanya:

I = ... ? V₁ = . . . ? V₂ = . . . ? V₃ = . . . ?

Jawab:

Untuk mengerjakan soal ini terlebih dahulu cari kendala penggantinya, yaitu:

R_s = R₁ + R₂ + R₃

R_s = 4 Ω + 8 Ω + 3 Ω

R_s = 15 Ω

Kuat arus yang mengalir ditiap kendala yang dirangkai seri selalu sama, oleh lantaran itu besarnya besar lengan berkuasa arus pada kendala pengganti adalah:

I = V/R_s

I = 12 volt/15 Ω

I = 0,8 A

Tegangan yang melewati tiap-tiap kendala yang dirangkai seri besarnya berbeda-beda, tergantung besar hambatannya. Maka,

V₁ = IR₁

V₁ = 0,8 A . 4 Ω

V₁ = 3,2 Volt

V₂ = IR₂

V₂ = 0,8 A . 8 Ω

V₂ = 6,4 Volt

V₃ = IR₃

V₃ = 0,8 A . 3 Ω

V₃ = 2,4 Volt

Jadi, besar lengan berkuasa arus yang mengalir pada rangkaian seri tersebut yaitu 0,8 A, sedangkan beda potensialnya pada masing-masing kendala yaitu 3,2 volt, 6,4 volt dan 2,4 volt.