Rangkaian Seri dan Paralel

Rangkaian yang terdiri dari satu sumber tegangan dan satu tahanan sangat mudah dianalisis, tetapi dalam aplikasinya sering tidak ditemukan. Dan biasanya rangkaian yang ada terdiri dari lebih dua komponen yang terhubung secara bersama. Ada dua cara dasar yang dapat digunakan untuk menghubungkan lebih dari dua komponen, yaitu secara seri dan paralel.

Gambar 1 Rangkaian seri

Pada Gambar 1 terdiri dari resistor yang ditandai dengan R₁, R₂, R₃ dan yang dihubungkan sepanjang jalur dari satu terminal baterai ke terminal yang lain. (seharusnya dicatat bahwa label subskrip-angka kecil dari huruf kapital “R” tidak berhubungan dengan nilai resistor). Huruf-huruf tersebut hanya menandai dari resistor yang satu terhadap resistor yang lain. Dengan mendefinisikan karakteristik rangkaian seri bahwa hanya ada satu jalan bagi elektron untuk mengalir. Dalam rangkaian ini aliran elektron dalam arah yang berlawanan dengan jarum jam, dari titik 4 ke titik 3 ke titik 2 ke titik 1 dan kembali ke 4.
 

Sekarang, lihat tipe rangkaian yang lain yaitu rangkaian konfigurasi paralel :

 

Gambar 2 Rangkaian paralel

Lagi, ada tiga resistor pada Gambar 2, tetapi kali ini resistor-resistor tersebut membentuk lebih dari satu jalan kontinu bagi elektron untuk mengalir. Ada satu jalan dari 8 ke 7 ke 1 dan kembali ke 8. Yang lain dari 8 ke 7 ke 6 ke 3 ke 2 ke 1 dan kembali ke 8. Dan jalan yang ketiga dari 8 ke 7 ke 6 ke 5 ke 4 ke 3 ke 2 ke 1 dan kembali ke 8. Masing-masing jalan (melalui R₁, R₂, R₃ ) disebut cabang. 

Defenisi karakteristik rangkaian paralel adalah bahwa seluruh komponen adalah terhubung antara set yang sama dari titik umum listrik. Dengan melihat diagram skematik, maka dapat dilihat bahwa titik 1, 2, 3 dan 4 seluruhnya umum secara listrik. Begitu juga 8, 7, 6, dan 5. Catat bahwa seluruh tahanan dan juga baterai terhubung antara dua set titik.

Dan, tentu kompleksitasnya tidak berhenti pada rangkaian seri dan paralel yang sederhana, yang dapat dilihat pada rangkaian kombinasi seri dan paralel berikut :

Gambar 3 Rangkaian seri-paralel

Dalam rangkaian ini terdapat dua loop bagi elektron untuk mengalir melalui pertama dari 6 ke 5 ke 2 ke 1 dan kembali ke 6, dan kedua dari 6 ke 5 ke 3 ke 2 ke 1 dan kembali ke 6 lagi. Perhatikan bagaimana kedua jalan arus melalui R₁ (dari titik 2 ke titik 1). Dalam konfigurasi ini dapat dilihat bahwa R₂ dan R₃ adalah saling paralel, sedangkan R₁ seri dengan kombinasi paralel R₂ dan R₃.

Ide dasar hubungan seri adalah komponen-komponen tersebut dihubungkan akhir dari tahanan untuk membentuk jalan tunggal bagi elektron untuk mengalir.

  

Gambar 4 Hubungan seri

Ide dasar hubungan paralel, sebaliknya adalah bahwa seluruh komponen dihubungkan melewati ujung tahanan yang lain. Dalam rangkaian paralel murni, tidak pernah ada lebih dari dua set titik umum listrik, tidak masalah berapa banyak komponen yang berhubungan. Ada banyak jalan bagi elektron untuk mengalir, tetapi hanya satu tegangan yang melewati seluruh komponen.

 

Gambar 5 Hubungan paralel

Konfigurasi tahanan seri dan paralel memiliki sifat-sifat listrik yang berbeda.

Referensi :

1.    Kuphaldt, Tony R., Lessons In Electric Circuits, Volume I – DC, Fifth Edition, 2004.