Konsep sirkuit paralel

Jika komponen berbagi dua simpul, maka keduanya adalah ragkaian paralel. Gambar 1 berikut adalah contoh skematik dari tiga resistor yang dirangkai paralel dengan baterai.

Gambar 1. Rangkaian paralel

Dari terminal baterai positif, arus mengalir ke R1, R2, dan R3. Simpul yang menghubungkan baterai ke R1 juga terhubung ke resistor lain. Ujung lain dari resistor ini juga saling terkait, lalu diikat kembali ke terminal negatif baterai. Ada tiga jalur arus listrik yang berbeda sebelum arus kembali ke baterai.  Inilah yang disebut rangkaian paralel. Jika dalam rangkaian seri semua komponen (R) dilewati arus yang sama, rangkaian paralel memiliki tegangan yang sama untuk semua komponen (R).

Resistor equivalen

Ketika kita menempatkan beberapa resistor dalam sebuah rangkaian, baik secara seri maupun paralel, kita telah mengubah cara arus mengalir melewatinya. Sebagai contoh, jika kita memiliki suplai 10V di resistor 10k, hukum Ohm mengatakan bahwa kita memiliki arus 1mA yang mengalir (lihat Gambar 2).

Gambar 2. Loop arus pada rangkaian

Jika kita kemudian menempatkan resistor 10kΩ lain secara seri dengan yang pertama dan menjaga tegangan sumber tetap 10V, arus akan turun menjadi 0,5 1mA karena resistansinya bertambah dua kali lipat, sebagaimana diilustrikan pada Gambar 3.

Gambar 3. Hukum Ohm pada rangkaian seri

Dengan kata lain, nilai resistansi pada rangkaian seri adalah penambahan dari semua nilai tahanan yang ada, sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 4.

Gambar 4. Resistor equivalen pada rangkaian seri

Sekarang, bagaimana dengan resistor yang dirangkai secara paralel? Pertimbangkan contoh terakhir di mana kita mulai dengan suplai 10V dan resistor 10kΩ (Gambar 2), tapi kali ini kita menambahkan 10kΩ lagi secara paralel, seperti ditunjukkan pada Gambar 5. Sekarang ada dua jalur arus listrik. Karena tegangan suplai tidak berubah, Hukum Ohm mengatakan resistor pertama masih akan menarik arus 1mA dan begitu juga resistor kedua, dan sekarang kita memiliki total 2mA yang berasal dari Sumber tegangan 10V. Ini menyiratkan bahwa kita telah mengurangi total hambatan menjadi dua.

Gambar 5. Hukum Ohm pada rangkaian paralel

Persamaan untuk menambahkan sejumlah resistor yang dirangkai secara paralel adalah sebagai berikut.

Jika hanya ada dua resistor dapat disederhanakan menjadi

Latihan

1.    Sebuah rangkain paralel seperti ditunjukkan dalam gambar berikut. Hitung nilai tahanan equivalennya.

Penyelesaian manual

Nilai tahanan equivalen

Penyelesaian dengan Excel

Buatlah desain penyelesaian seperti pada Excel berikut dan ketik Formulanya pada H5.

Kemudian, tekan Enter dan hasilnya seperti berikut

2.    Tiga buah resistor dirangkai secara parallel sebagaimana gambar berikut. Hitung resistor equivalennya.

R1=10 Ω; R2=20 Ω; R3=30 Ω

Penyelesaian dengan Excel

Buatlah desain penyelesaian seperti pada Excel berikut dan ketik Formulanya pada H5.

Kemudian, tekan Enter dan hasilnya seperti berikut

Original source: Excel Untuk Mahasiswa Teknik Otomotif

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *