Rangkaian Seri : Pengertian, Gambar, Rumus, Contoh dan Penerapannya

Rangkaian Seri - Secara umum rangkaian litsrik dibagi menjadi 3 jenis yaitu rangkaian litsrik seri, paralel dan campuran antara seri dan paralel. Nah di artikel kali ini kami akan membahas mengenai rangkaian litsrik seri.

Pembahasan dimulai dengan pengertian litsrik seri, gambar rangkaian seri, kekurangan dan kelebihan rangkaian seri, rumus rangkaian seri pada resistor, induktor dan kapasitor, contoh soal rangkaian seri dan penerapan rangkaian seri dalam kehidupan sehari-hari.

Apa Yang Dimaksud Rangkaian Seri?

Rangkaian seri adalah suatu rangkaian yang terpasang pada satu jalur saja. Dengan kata lain semua komponen pada rangkaian listrik seri terpasang pada satu jalur yang sama.

Rangkaian listrik seri adalah suatu rangkaian litsrik yang semua komponennya terpasang pada satu jalur penghantar saja dan arus yang mengalir juga hanya melalui satu jalur itu saja.

Kelebihan Dan Kekurangan Rangkaian Seri

Setiap rangkaian listrik baik itu rangkaian seri maupun paralel tentu memiliki kelebihan dan kekurangannya tersendiri. Nah berikut ini merupakan kelebihan dan kekurangan rangkaian seri.

a.    Kelebihan Rangkaian Listrik Seri

• Arus listrik yang mengalir pada rangkaian seri besarnya sama
• Hemat biaya karena menggunakan kabel / penghantar yang lebih sedikit
• Mudah dirangkai karena berada dalam jalur yang sama
• Jika terjadi kerusakan maka dapat dengan mudah diketahui
• Susunan lebih sederhana

b.    Kekurangan Rangkaian Listrik Seri

• Tegangan listrik pada rangkaian seri tidak sama pada setiap komponennya (tergantung besarnya hambatan pada setiap komponen).
• Jika rangkaian terputus maka semua komponen tidak akan teraliri listrik (mati total). Dengan kata lain jika rangkaian seri lampu maka semua lampu akan padam.
• Nyala lampu yang terpasang secara seri tidak akan maksimal (kurang terang).
• Ketika terjadi kerusakan maka akan terasa sedikit sulit untuk mengidentifikasi bagian mana yang mengalami kerusakan.

Contoh Rangkaian Seri

Berikut ini merupakan contoh rangkaian seri pada lampu dengan sumber litsrik berupa baterai dan dilengkapi dengan saklar untuk memutuskan dan menghubungkan aliran listrik. 

Selain itu ada juga rangkaian seri resistor, induktor dan kapasitor yang bisa kalian lihat pada gambar.

a.    Rangkaian Seri Lampu

Dari gambar terlihat bahwa semua komponen listrik yaitu baterai, saklar dan 3 buah lampu tersusun seri dalam satu jalur yang sama. Di saat saklar di-Offkan maka semua lampu akan Off.

Mengapa demikian karena semua lampu berada pada jalur yang sama sehingga ketika aliran listrik diputuskan menggunakan saklar maka semua lampu akan Off.

b.    Rangkaian Seri Resistor

Terlihat pada gambar bahwa terdapat sebuah sumber listrik DC dan tiga buah resistor (hambatan) yaitu R1, R2 dan R3. Semua komponen tersebut tersusun seri pada jalur yang sama.

c.    Rangkaian Seri Induktor

Terlihat pada gambar bahwa terdapat sebuah sumber listrik AC dan tiga buah induktor yaitu L1, L2 dan L3. Semua komponen tersebut tersusun seri pada jalur yang sama.

d.    Rangkaian Seri Kapasitor

Terlihat pada gambar bahwa terdapat sebuah sumber listrik DC dan tiga buah induktor yaitu C1, C2 dan C3. Semua komponen tersebut tersusun seri pada jalur yang sama.

Rumus Rangkaian Seri

Telah dijelaskan sebelumnya bahwa terdapat tiga jenis rangkaian seri berdasarkan komponennya, yaitu rangkaian seri resistor (R), rangkaia seri induktor (L) dan rangkaian seri kapasitor (C).

Berikut ini merupakan rumus untuk menghitung total hambatan (R), induktif (L) dan kapasitif (C) pada rangkaian seri.

a.    Rumus Rangkaian Seri Resistor (Hambatan)

Untuk menghitung nilai total hambatan (Rtotal) rangkaian seri dapat dilakukan dengan menggunakan rumus / persamaan berikut ini : 

Rtotal = R1 + R2 + R3 +…+Rn

Maksud n adalah jumlah hambatan, misal hambatan ada 10 maka Rn = R10 sehingga dalam rumus R1 + R2 + R3 + seterusnya samapi R10.

Satuan hambatan adalah ohm (Ω)

b.    Rumus Rangkaian Seri Induktor

Untuk menghitung nilai total beban induktif (Ltotal) rangkaian seri dapat dilakukan dengan menggunakan rumus / persamaan berikut ini : 

Ltotal = L1 + L2 + L3 +…+Ln

Satuan induktor adalah Henry (H)

c.    Rumus Rangkaian Seri Kapasitor

Untuk menghitung nilai total beban kapasitif (Ctotal) rangkaian seri dapat dilakukan dengan menggunakan rumus / persamaan berikut ini :

1/Ctotal = (1/C1) + (1/C2) + (1/C3) + … + (1/Cn) 

Satuan kapasitor adalah Farad (F)

Contoh Soal Rangkaian Seri

Agar lebih jelas dalam menggunakan persamaan rangkaian seri di atas maka berikut ini kami berikan contoh soal rangkaian seri beserta jawabannya.

a.    Contoh Soal Rangkaian Seri Resistor (Hambatan)

Suatu rangkaian terdiri dari tiga buah hambatan yaitu R1 = 300 Ω, R2 = 400 Ω dan R3 = 500 Ω. Berapakah total hambatan pada rangkaian tersebut.

Jawaban : 

Diketahui : R1 = 300 Ω, R2 = 400 Ω dan R3 = 500 Ω

Ditanyakan : Rtotal = …?

Penyelesaian :

Rtotal  = R1 + R2 + R3

= 300 + 400 + 500

= 1200 Ω

b.    Contoh Soal Rangkaian Seri Induktor

Suatu rangkaian terdiri dari tiga buah induktor yang masing-masing induktor adalah  L1 = 5 H, L2 = 10 H dan L3 = 15 H. Berapakah total beban induktif pada rangkaian tersebut.

Jawaban : 

Diketahui : L1 = 5 H, L2 = 10 H dan L3 = 15 H

Ditanyakan : Ltotal = …?

Penyelesaian :

Ltotal = L1 + L2 + L3

= 5 + 10 + 15

= 30 H

c.    Contoh Soal Rangkaian Seri Kapasitor

Suatu rangkaian terdiri dari tiga buah kapasitor yang masing-masing kapasitor adalah  C1 = 25 μF, C2 = 50 μF  dan C3 = 100 μF. Berapakah total beban kapasitif pada rangkaian tersebut.

Jawaban : 

Diketahui : C1 = 25 μF, C2 = 50 μF  dan C3 = 100 μF

Ditanyakan : Ctotal = …?

Penyelesaian :

1/Ctotal = (1/C1) + (1/C2) + (1/C3)

1/Ctotal = (1/25) + (1/50) + (1/100)

1/Ctotal = (4+2+1)/100

1/Ctotal = 7/ 100

Ctotal    = 100 / 7 

Ctotal    = 14,28 μF

Baca Juga : Contoh Soal Rangkaian Seri, Paralel Dan Campuran

Contoh Penerapan Rangkaian Seri

Berikut ini merupakan contoh penerapan rangkaian listrik seri dalam kehidupan sehari-hari.

1. Instalasi lampu TL
2. Lampu hias pohon natal
3. Lampu hias LED untuk perayaan lebaran, takbiran, HUT RI
4. Penerangan lampu kota
5. Susunan lampu LED pada senter

Masih banyak contoh penerapan rangkaian listrik seri yang bisa kalian jumpai dalam kehidupan sehari-hari, hanya saja mungkin kalian belum menyadarinya.

Jadi itulah penjelasan mengenai materi rangkaian seri mulai dari pengertian, gambar,  kekurangan dan kelebihan, rumus rangkaian seri pada resistor, induktor dan kapasitor, contoh soal rangkaian seri dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.