Rangkaian Seri dan Paralel Resistor serta Cara Menghitung Nilainya

Rangkaian Seri dan Paralel Resistor serta Cara Menghitung Nilainya – Resistor adalah Komponen Elektronika yang paling sering ditemui dalam rangkaian Elektronika. Fungsi dari Komponen Resistor adalah sebagai penghambat listrik dan juga dipergunakan sebagai pengatur arus listrik dalam rangkaian Elektronika. Satuan pengukuran Resistor (Hambatan) adalah OHM (Ω). Dalam Rangkaian Elektronika, Resistor atau Hambatan ini sering disingkat dengan huruf “R” (huruf R besar).

Electronics Industries Association (EIA), dan beberapa sumber yang lain telah menetapkan suatu nilai standard dari resistor yang biasanya diberi kode E. Ada 2 kode yang nilai resistansinya banyak dijumpai dipasaran yaitu : E12 dan E24. Batas daerah nilai untuk kode E12 ada 12 yaitu: 1.0, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8 dan 8.2. Kode ini biasanya digunakan pada resistor dengan menggunakan material carbon film standar. Nilai maksimum yang ada hanya sampai 10 MΩ. Tabel untk nilanya dapat dilihat dibawah :

                                                Tabel Nilai Standar Resistor

Rangkaian Seri Resistor

Rangkaian Seri Resistor adalah sebuah rangkaian yang terdiri dari 2 buah atau lebih Resistor yang disusun secara sejajar atau berbentuk Seri. Dengan Rangkaian Seri ini kita bisa mendapatkan nilai Resistor Pengganti yang kita inginkan.

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah 

Rtotal=R1+R2+R3+............+Rn

Dimana :

Rtotal = Total Nilai Resistor

R1 = Resistor ke-1

R2 = Resistor ke-2

R3 = Resistor ke-3

Rn = Resistor ke-n

Berikut ini adalah gambar bentuk Rangkaian Seri :

Contoh Kasus untuk menghitung Rangkaian Seri Resistor

Seorang Engineer ingin membuat sebuah peralatan Elektronik, Salah satu nilai resistor yang diperlukannya adalah 4 Mega Ohm, tetapi Engineer tidak dapat menemukan Resistor dengan nilai 4 Mega Ohm di pasaran sehingga dia harus menggunakan rangkaian seri Resistor untuk mendapatkan penggantinya.

Penyelesaian :

Ada beberapa kombinasi Nilai Resistor yang dapat dipergunakannya, antara lain :

1 buah Resistor dengan nilai 3,9 Mega Ohm

1 buah Resistor dengan nilai 100 Kilo Ohm

Rtotal = R1 + R2

3,900,000 + 100,000 = 4,000,000 atau sama dengan 4 Mega Ohm.

Atau

4 buah Resistor dengan nilai 1 Mega Ohm

Rtotal = R1 + R2 + R3 + R4

1 MOhm + 1 MOhm + 1 MOhm + 1 MOhm = 4 Mega Ohm

Rangkaian Paralel Resistor

Rangkaian Paralel Resistor adalah sebuah rangkaian yang terdiri dari 2 buah atau lebih Resistor yang disusun secara berderet atau berbentuk Paralel. Sama seperti dengan Rangkaian Seri, Rangkaian Paralel juga dapat digunakan untuk mendapatkan nilai hambatan pengganti. Perhitungan Rangkaian Paralel sedikit lebih rumit dari Rangkaian Seri.

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :

1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn

Dimana :

Rtotal = Total Nilai Resistor

R1 = Resistor ke-1

R2 = Resistor ke-2

R3 = Resistor ke-3

Rn = Resistor ke-n

Berikut ini adalah gambar bentuk Rangkaian Paralel :

Contoh Kasus untuk Menghitung Rangkaian Paralel Resistor

Terdapat 3 Resistor dengan nilai-nilai Resistornya adalah sebagai berikut :

R1 = 100 Ohm

R2 = 200 Ohm

R3 = 47 Ohm

Berapakah nilai hambatan yang didapatkan jika memakai Rangkaian Paralel Resistor?

Penyelesaiannya :

1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

1/Rtotal = 1/100 + 1/200 + 1/47

1/Rtotal = 94/9400 + 47/9400 + 200/9400

1/Rtotal = 341 x Rtotal = 1 x 9400 (→ Hasil kali silang)

Rtotal = 9400/341

Rtotal = 27,56

Jadi Nilai Hambatan Resistor pengganti untuk ketiga Resistor tersebut adalah 27,56 Ohm.

Rangkaian Seri - Paralel Resistor (Campuran)

Rangkaian seri - paralel resistor adalah gabungan antara rangkaian seri resistor dan rangkaian paralel resistor, dan untuk menghitung nilai hambatan totalnya adalah dengan cara menggabungkan dua rumus diatas yaitu, rumus rangkaian seri resistor dan rumus rangkaian paralel resistor

.

Untuk menghitung berapa nilai hambatan total (Rtotal) dari rangkaian campuran seperti gambar diatas, langkah pertama adalah menghitung nilai hambatan pada rangkaian paralelnya terlebih dahulu (R1 dan R2), baru kemudian menghitung rangkaian serinya (Rp dan R3).

Untuk mempermudah penulisan rangkaian biasanya dibuat notasi simbol/lambang. Sebagai lambang rangkaian seri biasanya ditandai dengan simbol plus (+), misal R1 diseri dengan R2 maka dapat ditulis R1 + R2. Sedangkan lambang rangkaian paralel biasanya ditandai dengan simbol dua garis miring (//), misal R1 diparalel dengan R2 maka dapat ditulis R1 // R2.


Contoh 1
Berapakah nilai R total dari sebuah rangkaian campuran (R1 // R2) + R3 ?
Diketahui R1 = 10 ohm,  R2 = 10 ohm dan  R3 = 20 ohm

Rangkaian Seri dan Paralel Resistor

Rtotal =(R1 // R2) + R3

 Þ Rtotal = Rparalel + R3


Pertama kita hitung R paralelnya (R1 // R2);

1/Rparalel = 1/R1 + 1/R2

 Þ 1/Rparalel = 1/10Ω + 1/10Ω
 Þ 1/Rparalel = 2/10Ω
 Þ Rparalel/1 = 10/2Ω
 Þ Rparalel/1 = 5Ω
 Þ Rparalel = 5Ω

Kemudian kita hitung R serinya (Rparalel + R3);

Rtotal = Rparalel + R3

 Þ Rtotal = 5Ω = 20Ω
 Þ Rtotal = 25Ω

Jadi nilai hambatan total dari rangkaian campuran diatas adalah 25 ohm.


Contoh 2
Berapakah nilai R total dari sebuah rangkaian campuran ((R1+R2)//R3) + R4 ?
Diketahui R1 = 10 ohm,  R2 = 10 ohm,  R3 = 30 ohm dan  R4 = 50 ohm

Rangkaian Seri dan Paralel Resistor

Rtotal = ((R1+R2)//R3) + R4

 Þ Rtotal = (Rseri//R3) + R4
 Þ Rtotal = (Rparalel) + R4

Pertama kita hitung R serinya (R1+R2);

Rseri = R1 + R2

 Þ Rseri = 10Ω + 10Ω
 Þ Rseri = 20Ω

Kemudian kita hitung R paralelnya (Rseri//R3);

1/Rparalel = 1/Rseri + 1/R3

 Þ 1/Rparalel = 1/20Ω + 1/30Ω
 Þ 1/Rparalel = 3/60Ω + 2/30Ω (disamakan penyebutnya)
 Þ 1/Rparalel = (3+2)/60Ω = 5/60Ω = 1/12Ω
 Þ 1/Rparalel = 1/12Ω
 Þ Rparalel/1 = 12/1Ω
 Þ Rparalel = 12Ω


Terakhir barulah kita hitung R totalnya (Rparalel + R4);



Rtotal = Rparalel + R4



 Þ Rtotal = 12Ω + 50Ω
 Þ Rtotal = 62Ω

Jadi nilai hambatan total dari rangkaian campuran diatas adalah 62 ohm.

rangkaian segitiga bintang

Belajar Baik - Assalammualaikum Wr.Wb. Selamat Malam sobat setia pembaca www.belajarbaik.com. Kali ini admin akan berbagi ilmu tekmik elektro tentang Transformasi Delta-Wye dan Wye-Delta.

Jika sekumpulan resistansi yang membentuk hubungan tertentu saat dianalisis ternyata bukan merupakan hubungan seri ataupun hubungan paralel yang telah kita pelajari sebelumnya, maka jika rangkaian resistansi tersebut membentuk hubungan star atau bintang atau rangkaian tipe Y, ataupun membentuk hubungan delta atau segitiga atau rangkaian tipe ∆, maka diperlukan transformasi baik dari star ke delta ataupun sebaliknya.

Gambar Delta dan Wye

Berikut proses transformasi dari rangkaian delta ke rangkaian star :

Perhatikan pada gambar diatas!
Untuk mengubah delta (∆) ke wye (Y), Hambatan titik A - C pada rangkaian delta harus sama dengan hambatan pada titik A - C rangkaian star sehingga kita dapatkan :

Dengan cara yang sama, perhatikan titik B - C.

Dengan cara yang sama,perhatikan, titik A - B .

Selanjutnya, kurangkan persamaan 3 dan 2

Jumlahkan persamaan 1 dan 4

Sehingga dapat disimpulkan, rumus untuk mengubah dari rangkaian delta ke rangkaian resistor wye / star adalah sebagai berikut :

Catatan : persamaan diatas sangat dipengaruhi oleh posisi R pada gambar, jika peng-index-an gambar diganti, maka permasaan harus disesuaikan lagi dengan gambar yang baru.

CONTOH SOAL ! 

Carilah nilai I ?

 

Jawab:

Bila kita melihat resistor R1, R2, dan R3 sebagai suatu rangkaian Δ (pada rumus berturut-turut Rab, Rac, dan Rbc) dan ingin menggantinya dengan rangkaian Y, kita bisa mengubah rangkaian jembatan ini menjadi rangkaian yang lebih sederhana yaitu rangkaian seri-paralel:

 

Sekarang kita telah mendapatkan rangkaian yang lebih sederhana. Kita bisa menganalisa rangkaian ini menggunakan aturan seri-paralel:

 

Serikan rangkaian RB dan R4 serta rangkaian Rc dan R5 

RS1 = RB + R4

= 2Ω + 3Ω = 5 Ω

RS2 = RC + R5

= 3Ω + 12Ω = 15 Ω

sehingga terbentuk rangkaian seperti ini:

 

Selanjutnya, hambatan RS1 dan RS2 di paralelkan

RS1// RS2 = RP = (R_S1 〖.R〗_S2)/(R_S1 〖+ R〗_S2 )

Rp = (5 .15)/(5+15) = 75/25 = 3 Ω

Dan terbentuk rangkaian seri seperti ini :

 

Dan rangkaian diatas dihitung secara seri menjadi RT

RT = RA  + RP

   = 6 + 3 = 9 Ω

Lalu, hitung I dengan menggunakan hukum Ohm

I = V/R_T 

  = ( 10)/9 = 1,11 Ampere