Uinsuka.ac.id – Pada pembahasan kali ini akan dijelaskan tentang cara menghitung hambatan pengganti pada rangkaian listrik seri maupun paralel. Dalam suatu rangkaian listrik, terdapat apa yang disebut sebagai hambatan pengganti yang disebut juga resistor.
Fungsi hambatan pada rangkaian listrik adalah untuk menghambat arus, sehingga besarnya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Jika tidak terdapat hambatan atau resistor pada sebuah rangkaian listrik, maka arus yang masuk bisa terlalu besar dan dapat membahayakan, misalnya kebakaran.
Selain menghambat arus listrik, fungsi resistor juga untuk mengatur pembagian tegangan dan pembatas arus. Hambatan pengganti merupakan perangkat pasif, sehingga tidak memiliki daya listrik, namun bisa dihitung berapa besarnya.
Cara Menghitung Hambatan Pengganti atau Resistor
Resistor adalah komponen yang sangat penting dalam suatu rangkaian listrik. Fungsi resistor adalah mengurangi atau melemahkan arus serta tegangan yang masuk lalu melewati suatu rangkaian listrik.
Akibat dilemahkannya arus listrik oleh resistor akan menghasilkan panas, yang terbentuk dari energi listrik yang dihambat. Cara kerja hambatan pengganti pada aliran listrik sesuai dengan Hukum Ohm, dimana nilai hambatan yang tidak sama akan menghasilkan besar tegangan yang berbeda.
Bagaimana cara menghitung nilai hambatan pengganti pada suatu rangkaian listrik, berikut ini rumus yang digunakan.
1. Rumus Hambatan Pengganti pada Rangkaian Seri
Pada jenis rangkaian seri, arus listrik akan berjalan melewati hambatan pertama, kedua, ketiga dan seterusnya, karena antara satu dan lainya saling terhubung. Resistor tersebut akan memiliki arus bersama yang mengalir melewati setiap hambatan pada rangkaian.
Oleh sebab itu, pada rangkaian seri, arus listrik yang melewati resistor pertama juga akan lewat pada resistor kedua dan seterusnya, dengan nilai yang sama. Mengacu pada cara kerja hambatan pengganti pada rangkaian seri tersebut, maka rumusnya adalah :
- RS = R1 + R2 + R3 + R4 + …..+ Rn
Keterangan rumus:
R : Hambatan pengganti/ resistor
R1 : Hambatan pertama
R2 : Hambatan kedua
R3 : Hambatan ketiga
R4 : Hambatan keempat
Rn : Hambatan ke- n
Contoh : Sebuah rangkaian seri mempunyai 6 buah resistor, hambatan pertama 15 Ohm, kedua 21 Ohm, ketiga 12 Ohm, keempat 15 Ohm, kelima 10 Ohm, keenam 20 Ohm. Berapa besarnya hambatan pengganti pada rangkaian tersebut?
Cara mengerjakannya :
- R1 : 15
- R2 : 21
- R3 : 12
- R4 : 15
- R5 : 10
- R6 : 20
Maka besar hambatan pengganti (R) yaitu 15 + 21 +12 +15 + 10 +20 = 93 Ohm.
2. Rumus Hambatan Pengganti pada Rangkaian Paralel
Selain cara menghitung hambatan pengganti pada rangkaian seri, ada juga rumus untuk rangkaian listrik paralel. Rangkaian paralel adalah jenis rangkaian listrik yang dihubungkan dengan cara sejajar dan membentuk cabang atau jalur-jalur rangkaian yang berbeda.
Karena pada rangkaian paralel terdapat beberapa cabang atau jalur, maka besarnya arus yang melewati setiap resistor akan berbeda. Namun meskipun begitu, besarnya tegangan yang diturunkan pada sebuah rangkaian paralel nilainya sama.
Pada rangkaian jenis ini, berlaku hukum jika dua resistor yang terhubung secara paralel mempunyai nilai sama, maka total hambatan yaitu setengah dari nilai pada satu resistor. Agar lebih jelas, melihat pada rumus berikut ini.
- 1/ RP = 1/ R1 + 1/ R2 + 1/ R3 + 1/R4 +…. +1/ Rn
Contoh : Sebuah rangkaian paralel memiliki 7 hambatan yang terdiri dari R1 = 30 Ohm, R2 = 15 Ohm ,R3 = 15 Ohm, R4 = 10 Ohm, R5 = 30 Ohm, R6 =15 Ohm dan R7 = 15 Ohm, berapa hambatan penggantinya?
Cara mengerjakannya :
- 1/ R = 1/30 + 1/15 + 1/15 + 1/10 + 1/30 + 1/15 + 1/15
- 1/ R = 1/30 + 2/30 + 2/30 + 3/30 + 1/30 + 2/30 + 2/30
- 1/ R = 13/30
- 13 R = 30
- R = 30/13 = 2,30 Ohm
Dilihat dari contoh diatas, dalam cara menghitung hambatan pengganti rangkaian paralel, bilangan penyebutnya harus disamakan lebih dahulu. Baru setelah itu menjumlahkan nilai hambatan pada rangkaian.
3. Rumus Menghitung Hambatan Pengganti Rangkaian Campuran
Kadangkala sebuah perangkat listrik menggunakan rangkaian seri maupun paralel. Lalu, bagaimanakah cara menghitung besarnya hambatan pengganti pada rangkaian campuran? Mudah saja, kamu tinggal menghitungnya dengan kedua rumus tersebut lalu dijumlahkan.
- RC = RS + RP
Dengan contoh soal sama dengan diatas, maka nilai hambatan pada rangkaian adalah 93 + 2,30 = 95,30 Ohm.
Jenis-Jenis Resistor pada Rangkaian Listrik
Kalau sudah tahu cara menghitung hambatan pengganti, perlu juga untuk mengetahui jenis resistor yang sering digunakan dalam rangkaian listrik. Resistor, hambatan atau tahanan ada empat jenis, yaitu:
1. Resistor Tetap
Yang disebut resistor tetap adalah hambatan yang nilainya tidak akan pernah berubah atau konstan. Hambatan jenis ini pada umumnya dibuat dari bahan karbon atau nikelin, yang memiliki fungsi untuk membagi tegangan, mengatur arus serta membatasi besarnya arus yang lewat.
2. Resistor Tidak Tetap
Apa yang dimaksud resistor tidak tetap itu? Resistor tidak tetap adalah jenis hambatan nilainya bisa diubah-ubah sesuai dengan kebutuhan rangkaian listrik tersebut. Cara untuk mengubah nilai hambatan adalah dengan menggeser maupun memutar porosnya.
Jenis resistor tidak tetap ini bisa ditemukan pada perangkat audio mixer dan juga tone control.
3. NTC dan PTC
NTC adalah negative temperature coefficient, yaitu jenis hambatan yang nilainya akan mengecil ketika terkena suhu yang panas. Sedangkan PTC adalah positive temperature coefficient, merupakan jenis hambatan yang akan membesar ketika terkena suhu yang dingin.
4. Resistor LDR
Apa pengertian resistor LDR itu? LDR adalah singkatan dari Light Dependent Resistor. Resistor jenis ini memiliki cara kerja berbeda dengan jenis yang lainnya. Sesuai dengan namanya, maka hambatan ini akan mengalami perubahan nilai akibat pengaruh cahaya (light).
Jika resistor LDR terkena cahaya gelap, maka nilai hambatannya akan menjadi lebih besar. Sebaliknya, ketika resistor LDR ini terkena cahaya terang, maka nilai hambatannya menjadi lebih kecil.
5. Resistor Komposisi Karbon
Resistor ini dibuat menggunakan komposisi karbon yang sangat halus serta memakai bahan isolasi berbentuk bubuk sebagai pengikatnya.
Makin banyak kandungan karbon pada resistor tersebut, maka akan semakin rendah juga nilai hambatannya. Resistor komposisi karbon termasuk resistor dengan nilai tetap (fixed resistor).
6. Resistor Karbon Film
Resistor karbon film juga merupakan jenis fixed resistor. Resistor jenis ini dibuat dari bahan film karbon yang tipis dan telah diendapkan.
Nilai hambatannya tergantung dari proporsi kadar karbon dan isolator didalamnya. Jika kandungan karbon di dalamnya banyak, maka nilai hambatannya juga rendah .
Fungsi Resistor pada Rangkaian Listrik
Mengapa mempelajari cara menghitung hambatan pengganti itu penting, karena resistor memiliki fungsi yang cukup urgen bagi sebuah rangkaian listrik. Secara umum, resistor pada rangkaian listrik mempunyai fungsi sebagai berikut:
- Menahan arus listrik yang masuk pada rangkaian agar besarnya bisa sesuai dengan kebutuhan saja.
- Menurunkan besarnya arus listrik sesuai yang dibutuhkan oleh rangkaian listrik pada suatu perangkat.
- Membagi tegangan pada suatu rangkaian listrik, agar tidak menghasilkan arus yang terlalu besar dan berbahaya.
- Bekerjasama dengan komponen lainnya untuk membangkitkan frekuensi rendah maupun tinggi pada suatu rangkaian listrik.
Pada prinsipnya, cara menghitung hambatan pengganti rangkaian listrik seri dan paralel itu berbeda. Nilai hambatan atau resistor pada rangkaian seri dan paralel itu berbeda, karena cara penyusunannya juga tidak sama.
Baca Juga: