Resistor : Karakteristik Resistansi, Arus, dan Tegangan pada Rangkaian Seri dan Paralel

Dalam rangkaian, resistor dapat dihubungkan baik secara seri maupun paralel. Artikel ini memberikan penjelasan tentang karakteristik resistansi, arus listrik, dan tegangan pada kedua hubungan rangkaian tersebut (seri dan paralel). Namun bagi pembaca yang belum membaca mengenai pengertian resistor dan istilah yang berkaitan dengannya di diharapkan membaca terlebih tahulu melalui link ini

Rangkaian Resistor Seri

Rangkaian seri merupakan rangkaian yang disusun secara berurutan. Mari kita amati apa yang terjadi, ketika beberapa resistor terhubung Seri. Dalam contoh ini akan dibuat rangkaian seri resistor dengan nilai yang berbeda, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Karateristik Resistansi Resistor Seri

Resistansi total dari rangkaian resistor seri adalah sama dengan hasil penjumlahan dari resistansi individu. Dengan demikian, secara matematis resistansi total dari rangkaian seri resistor pada gambar di atas dapat dituliskan sebagai berikut

R = R₁ + R₂ + R₃

Dimana R₁ adalah resistansi dari resistor pertama, R₂ adalah resistansi dari resistor kedua dan R₃ adalah resitansi dari resistor ke tiga. Berdasarkan gambar di atas ada tiga resistor yang masing-masing memiliki nilai 1kΩ, 5kΩ dan 9kΩ sehingga resitansi totalnya menjadi

R = 1 + 5 + 9 = 15 kΩ

Karakteristik Tegangan Resistor Seri

Tegangan total yang muncul pada rangkaian seri resistor adalah penjumlahan tegangan jatuh pada masing-masing resistansi. Pada gambar di atas kita memiliki tiga nilai tegangan jatuh. Dengan demikian, secara matematis tegangan total yang muncul pada rangkaian gambar 1 adalah

V = V1 + V2 + V3

Dimana V1 adalah drop tegangan resistor 1, V2 adalah drop tegangan resistor 2 dan V3 adalah drop tegangan resistor ketiga Dengan demikian tegangan total pada rangkaian gambar di atas adalah

V = 1 V + 5 V + 9 V = 15 V.

Karakteristik Arus Resistor Seri

Jumlah total Arus yang mengalir melalui serangkaian resistor yang terhubung secara seri adalah sama pada semua titik di seluruh jaringan resistor. Oleh karena itu arus sebesar 5A akan terukur sama pada pada input atau pada titik di antara resistor atau bahkan pada output. Secara matematis dirumuskan sebagai berikut

I = I₁ = I₂ = I₃

Dimana I₁ adalah arus yang melalui resistor pertama, I₂ adalah arus yang melalui resistor kedua dan I₃ adalah arus melalui resistor ketiga. Dengan demikian arus di semua titik adalah sebesar 5A.

Rangkaian Resistor Paralel

Setelah memahami hunugan seri pda resistor, selanjutkan kita pahami hubungan paralel pada resistor. Mari kita perhatikan tiga resistor dengan nilai yang berbeda dihubungkan secara paralel, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Karakteristik Resistansi Resistor Paralel

Resistansi total dari rangkaian resistor paralel dihitung secara berbeda dari metode resistor seri. Untuk mendapatkan resitansi total pada rangkaian paralel digunakan penjumlahan nilai kebalikan resistansi individual $frac{1}{R}$ . Berdasarkan gambar di atas maka dapat dirumuskan sebagai berikut.

$frac{1}{R}=frac{1}{R_{1}}+frac{1}{R_{2}}+frac{1}{R_{3}}$

Dimana R₁ adalah resistansi dari resistor pertama, R₂ adalah resistansi dari resistor kedua dan R₃ adalah resitansi dari resistor ketiga.

Sebagai contoh, jika nilai resistansi dari tiga resistor adalah R₁ = 1 kΩ, R₂ = 5 kΩ dan R₃ = 9 kΩ, maka resistansi total resistor paralel adalah sebagai berikut.

$frac{1}{R}=frac{1}{R_{1}}+frac{1}{R_{2}}+frac{1}{R_{3}}$

$frac{1}{R}=frac{1}{1}+frac{1}{5}+frac{1}{9}$

$frac{1}{R}=frac{1}{1}+frac{1}{5}+frac{1}{9}=frac{45 + 9 + 5}{45}=frac{59}{45}$

$R=frac{45}{49}=0,762 kOmega =762Omega$

Karakteristik Tegangan Resistor Paralel

Tegangan total yang muncul di rangkaian resistor paralel sama dengan tegangan jatuh pada masing-masing resistansi individu. Berdasarkan gambar rangkaian paralel di atas maka dapat dituliskan dengan rumus sebgai berikut.

V = V₁ = V₂ = V₃

Dimana V₁ adalah tegangan jatu pada resistor pertama, V₂ adalah tegangan jatuh pada resistor kedua dan V₃ adalah tegangan jatuh pada resistor ketiga. Dengan demikian nilai tegangan bernilai sama di semua titik resistor paralel.

Karakteristik Arus Resistor Paralel

Jumlah total arus yang masuk ke rangkaian resitor paralel adalah jumlah dari semua arus individu yang mengalir di semua cabang paralel. Nilai resistansi setiap cabang menentukan nilai arus yang mengalir melaluinya. Arus total melalui rangkaian paralel di atas adalah sebagai berikut

I = I₁ + I₂ + I₃

Dimana I₁ adalah arus yang mengalir melalui resistor pertama, I₂ adalah arus yang mengalir melalui resistor kedua dan I₃ adalah arus yang megalir melalui resistor ketiga. Dengan deikian jumlah arus individu pada masing-masing cabang yang berbeda akan menghasilkan arus total dalam rangkaian resistor paralel.

Webagus

Resistor : Karakteristik Resistansi, Arus, dan Tegangan pada Rangkaian Seri dan Paralel