Cara Menghitung Hambatan Total pada Rangkaian

Terdapat dua cara yang dapat dilakukan dalam merangkai komponen-komponen elektronik, yaitu dengan menggunakan rangkaian seri dan paralel. Rangkaian seri menghubungkan komponen secara berturut-turut tanpa ada percabangan, sedangkan rangkaian paralel menghubungkan komponen secara bercabang. Dalam perangkaian resistor, cara perangkaian yang dipilih akan mempengaruhi nilai hambatan total di dalam rangkaian tersebut. Oleh karena itu, sangat penting untuk mempertimbangkan jenis rangkaian yang akan digunakan agar dapat memperoleh nilai hambatan yang sesuai dengan kebutuhan sistem elektronik yang dirancang.

Rangkaian Seri

Rangkaian seri adalah sebuah rangkaian elektronik yang tidak memiliki cabang atau percabangan, sehingga semua komponen dalam rangkaian dirangkai dalam satu jalur.

Cara Menghitung Hambatan Total

Untuk menghitung hambatan total dalam rangkaian seri, kita hanya perlu menambahkan semua nilai hambatan dari seluruh komponen dalam rangkaian tersebut.

Cara Menghitung Besar Arus dan Tegangan

Untuk menghitung besar arus dan tegangan total dalam rangkaian seri, kita dapat menggunakan Hukum Ohm: V = IR, yang menyatakan bahwa tegangan sama dengan hasil perkalian antara arus dan hambatan. Dalam rangkaian seri, besar arus pada setiap titik pada rangkaian sama, sedangkan tegangan total sama dengan tegangan dari catu daya atau baterai yang digunakan dalam rangkaian.

Cara Menghitung Hambatan Total dengan Hukum Ohm

Setelah mengetahui besar arus dan tegangan total dalam rangkaian, kita dapat menggunakan rumus V = IR untuk menghitung hambatan total dalam rangkaian seri. Rumus ini dapat diubah menjadi R = V / I (hambatan = tegangan / arus). Misalnya, jika sebuah rangkaian seri dipasangkan dengan baterai 12 V, dan arus yang terukur adalah 8 Ampere, maka hambatan total di seluruh rangkaian adalah RT = 12 V / 8 A = 1,5 Ohm.

Rangkaian Paralel

Pengertian Rangkaian Paralel

cara menghitung hambatan total pada rangkaian

Rangkaian paralel adalah rangkaian yang bercabang sebelum bersatu kembali. Arus mengalir pada masing-masing cabang rangkaian.

Menghitung Hambatan Total Rangkaian Paralel

Jika rangkaian memiliki beberapa resistor pada jalur utama (sebelum atau sesudah cabang), atau ada satu atau lebih resistor pada sebuah cabang, langsung lihat rangkaian kombinasi.

Untuk menghitung hambatan total pada rangkaian paralel, Anda harus menghitung hambatan total untuk tiap-tiap cabang. Oleh karena tiap resistor hanya mengurangi arus saat melewati satu cabang, tiap resistor secara keseluruhan hanya berdampak kecil pada hambatan total seluruh rangkaian.

Rumus untuk menghitung hambatan total RT adalah: {1\over R_T} = {1\over R_1} + {1\over R_2} + … + {1\over R_n}
di mana R1 adalah hambatan total pada cabang pertama, R2 adalah hambatan total pada cabang kedua, dan seterusnya sampai cabang terakhir Rn.

Misalnya, sebuah rangkaian paralel memiliki tiga cabang, dengan masing-masing hambatan 10 Ω, 2 Ω, dan 1 Ω. Gunakan rumus dan cari besaran RT: {1\over R_T} = {1\over 10} + {1\over 2} + {1\over 1} = {11\over 10}
Ubah pecahan supaya penyebutnya sama: {10\over 11} = {1\over R_T}
Kalikan kedua sisi dengan RT: 1 = 1,6RT
R_T = 1 / 1,6 = 0,625 \, \Omega

Menghitung Hambatan Total dengan Hukum Ohm

Jika Anda tidak mengetahui besaran masing-masing hambatan, mulailah dari besaran arus dan tegangan. Dalam rangkaian paralel, besar tegangan pada satu cabang sama dengan besar tegangan total seluruh rangkaian. Dalam rangkaian paralel, besaran arus bisa jadi berbeda pada masing-masing cabang. Anda harus tahu arus total, atau Anda tidak akan bisa mencari hambatan total.

Masukkan besaran-besaran ini ke dalam Hukum Ohm. Jika Anda mengetahui arus dan tegangan total untuk seluruh rangkaian, Anda bisa mencari hambatan total menggunakan Hukum Ohm: R = V / I.

Misalnya, sebuah rangkaian paralel diberi tegangan 9 V dan arus total 3 Ampere. Hambatan totalnya adalah RT = 9 V / 3 A = 3 Ω.

Cabang Rangkaian dengan Hambatan Nol

Perhatikan cabang dengan hambatan nol. Jika ada sebuah cabang yang tidak memiliki hambatan sama sekali, seluruh arus akan mengalir

Rangkaian Kombinasi

Untuk memecahkan rangkaian kombinasi, kita dapat memisahkannya menjadi beberapa bagian seri dan paralel. Sebuah rangkaian kombinasi terdiri dari beberapa komponen yang dihubungkan secara seri, dan beberapa lainnya dihubungkan secara paralel pada cabang yang berbeda.

Menyederhanakan Bagian Seri dan Paralel

Untuk menyederhanakan rangkaian, lihat pada diagram bagian mana yang bisa disederhanakan menjadi satu bagian seri atau paralel. Lingkari masing-masing bagian tersebut supaya mudah dikerjakan. Misalnya, sebuah rangkaian mempunyai sebuah resistor 1 Ω dan sebuah resistor 1,5 Ω yang dihubungkan secara seri. Setelah resistor kedua, rangkaian bercabang menjadi dua, satu dengan resistor 5 Ω dan yang lain dengan resistor 3 Ω. Lingkari kedua cabang paralel untuk memisahkannya dari keseluruhan rangkaian.

Mencari Hambatan Bagian Paralel

Cari hambatan untuk bagian paralel. Gunakan rumus hambatan paralel untuk mencari hambatan total dari bagian paralel pada rangkaian. Rangkaian pada contoh memiliki dua cabang paralel dengan hambatan R1 = 5 Ω dan R2 = 3 Ω. Sederhanakan diagram. Begitu Anda menemukan hambatan total pada bagian paralel, coret bagian itu dari diagram. Anggap bagian itu sebagai satu komponen dengan besar hambatan sama dengan besaran yang telah Anda temukan. Dalam contoh di atas, abaikan dua cabang tersebut dan perlakukan seperti sebuah resistor dengan hambatan 1,875 Ω.

Menambahkan Hambatan Secara Seri

Tambahkan hambatan secara seri. Begitu Anda mengganti bagian paralel menjadi sebuah resistor tunggal, diagram menjadi sederhana yaitu sebuah rangkaian seri. Hambatan total dari rangkaian seri sama dengan jumlah seluruh hambatan, jadi jumlahkan semuanya untuk mendapatkan jawaban. Diagram yang telah disederhanakan memiliki satu resistor 1 Ω, satu resistor 1,5 Ω, dan bagian dengan hambatan 1,875 Ω seperti yang telah kita hitung sebelumnya. Semua rangkaian ini tersambung secara seri, jadi gunakan Hukum Ohm untuk mencari besaran yang tidak diketahui. Jika Anda tidak mengetahui hambatan salah satu komponen pada rangkaian, carilah cara untuk mencarinya. Jika Anda mengetahui tegangan V atau arus I pada komponen, cari hambatannya menggunakan hukum Ohm: R = V / I.

Rumus Daya pada Rangkaian Listrik

Daya merupakan laju penggunaan energi pada rangkaian, dan digunakan untuk menyalakan komponen-komponen di dalamnya. Berikut adalah cara untuk menggunakan rumus daya untuk mencari hambatan pada rangkaian listrik.

Cari Hambatan dengan Menggunakan Daya dan Arus

Jika Anda mengetahui tegangan dan arus pada rangkaian, Anda bisa menggunakan rumus daya untuk mencari hambatan:

P = VI (daya = tegangan x arus)

Dari Hukum Ohm, kita tahu bahwa V = IR. Substitusikan IR ke dalam V pada rumus daya: P = (IR)I = I2R.

Ubah rumus untuk mendapatkan rumus hambatan: R = P / I2.

Perlu diingat bahwa pada rangkaian seri, besaran arus pada setiap komponen sama dengan arus total. Namun, hal ini tidak berlaku pada rangkaian paralel.

Cari Hambatan dengan Menggunakan Daya dan Tegangan

Jika Anda hanya mengetahui daya dan tegangan pada rangkaian, Anda bisa menggunakan pendekatan yang sama untuk mencari hambatan. Namun, pastikan untuk menggunakan tegangan total seluruh rangkaian, atau tegangan dari baterai yang dipasang pada rangkaian:

P = VI

Ubah susunan Hukum Ohm dalam I: I = V / R.

Substitusi V / R ke dalam I untuk rumus daya: P = V(V/R) = V2/R.

Ubah rumus untuk mendapatkan hambatan: R = V2/P.

Perlu diingat bahwa pada rangkaian paralel, besaran tegangan dari setiap cabang sama dengan tegangan total. Namun, hal ini tidak berlaku pada rangkaian seri: besar tegangan dari setiap komponen tidak sama dengan tegangan total.

Pengertian Besaran Listrik

Dalam dunia listrik, terdapat tiga besaran utama yang digunakan untuk mengukur kekuatan suatu rangkaian, yaitu daya, tegangan, dan arus.

Besaran Daya, Tegangan, dan Arus

Daya diukur dalam satuan watt (W), sedangkan tegangan diukur dalam satuan volt (V) dan arus diukur dalam satuan ampere (A), di mana 1 mA = A = 0,001 A.

Pengertian Besaran Daya dalam Rumus Listrik

pengertian besaran daya dalam rumus listrik

Besaran daya P yang digunakan dalam rumus listrik mengacu pada daya sesaat atau daya pada waktu tertentu. Jika rangkaian menggunakan sumber daya AC, dayanya selalu berubah. Ahli kelistrikan menggunakan daya AC rata-rata saat memakai rumus Prata-rata = VI cosθ, di mana cosθ adalah faktor daya dari rangkaian.

Penggunaan Besaran Tegangan dan Arus dalam Rumus Hambatan

Untuk mencari hambatan pada rangkaian, Anda bisa menggunakan dua pendekatan yang berbeda. Jika Anda mengetahui besaran tegangan dan arus, maka dapat digunakan rumus hambatan R = V / I. Jika hanya mengetahui daya dan tegangan, maka dapat digunakan pendekatan lain untuk mencari hambatan.