Rangkaian Paralel – Mata pelajaran fisika mengajarkan kita alasan terjadinya suatu fenomena keseharian yang bisa saja membuat seseorang penasaran akan hal itu. Dapat dikatakan tidak ada kejadian atau peristiwa yang tidak bisa dijelaskan oleh cabang ilmu pengetahuan alam ini.
Grameds bisa menanyakan sejumlah hal mengenai fenomena di sekitar kalian, dan bisa dipastikan fenomena tersebut dapat dijelaskan menggunakan teori fisika. Mulai dari adanya pelangi, mengapa air bisa mendidih, hingga alasan di balik berfungsinya suatu benda elektronik.
Tentu kalian pasti sudah mengetahui alasan utama kenapa sebuah benda elektronik bisa bekerja, yakni karena adanya listrik. Meskipun demikian, listrik sendiri tidak bisa bekerja sendirian, dan memerlukan adanya sebuah komponen yang bisa menyalurkan energinya.
Salah satu komponen tersebut adalah sebuah rangkaian. Dan dalam artikel ini, kita akan mempelajari salah satu bentuk rangkaian dibalik berfungsinya sejumlah benda elektronik di sekitar kita, yaitu rangkaian paralel.
Grameds akan mempelajari definisi, sejumlah rumus, dan benda-benda apa saja yang menerapkan rangkaian paralel agar bisa bekerja dengan baik. Jadi, simak artikel ini sampai habis, ya Grameds.
Daftar Isi
Pengertian Rangkaian Paralel
Rangkaian paralel merupakan salah satu dari dua jenis rangkaian listrik yang berfungsi untuk menyalurkan energi listrik pada suatu benda elektronik. Rangkaian lain yang juga memiliki fungsi sama dengan rangkaian paralel dinamakan sebagai rangkaian seri.
Meskipun memiliki fungsi yang sama, pengaplikasian kedua rangkaian ini berbeda satu sama lain. Rangkaian paralel yang di dalamnya memiliki sejumlah rangkaian, dapat dikatakan lebih rumit bila dibandingkan dengan rangkaian seri yang hanya terdiri dari satu rangkaian.
Pada artikel ini, Grameds hanya akan difokuskan untuk memahami dasar-dasar dari rangkaian paralel secara sederhana, tetapi tetap menyeluruh. Sementara, pembahasan mengenai rangkaian seri akan dijelaskan dalam artikel lain.
Kembali ke rangkaian paralel, komponen yang terhubung dalam rangkaian ini terhubung sepanjang beberapa jalur dan setiap komponen memiliki tegangan yang sama dengan tegangan di seluruh jaringan. Arus listrik yang melalui jaringan juga sama dengan jumlah arus yang melalui setiap komponen.
Namun, jika dua atau lebih komponen dihubungkan secara paralel, mereka memiliki perbedaan potensial (tegangan) yang sama di ujungnya. Adanya perbedaan yang berpotensi terjadi di seluruh komponen bisa dikatakan sama besarnya, sehingga perbedaan ini juga terbilang identik.
Selain itu, jumlah tegangan yang sama akan diterapkan ke semua komponen di dalam rangkaian paralel. Sementara arus total yang terdapat pada rangkaian paralel merupakan jumlah arus yang melalui masing-masing komponen.
Rangkaian paralel serta rangkaian seri merupakan salah satu topik yang akan selalu ditemukan pada mata pelajaran fisika, terlebih di sekolah menengah. Kalian pastinya akan mempelajari topik ini lebih mendalam dibandingkan ketika masih di sekolah dasar. Buku “Smart Book Fisika SMP/MTs Kelas VII, VIII, IX” dapat membantu kalian yang duduk di bangku sekolah menengah jika kesulitan tidak hanya mengenai topik rangkaian, tetapi juga dalam pelajaran fisika secara umum.
Rumus Rangkaian Paralel
Tentunya, hampir setiap topik pembahasan pada fisika memerlukan perhitungan agar bisa mengetahui angka pasti mengenai suatu hal. Tak terkecuali, hal ini juga berlaku untuk perhitungan rangkaian listrik, baik itu rangkaian paralel dan juga rangkaian seri.
Tadi sempat disinggung bahwa rangkaian paralel sedikit lebih rumit dibandingkan dengan rangkaian seri, karena banyaknya komponen di dalamnya. Meskipun begitu, Grameds tidak perlu khawatir untuk mempelajari rumus-rumus dari rangkaian paralel ini, karena jika kalian sudah terbiasa, maka kalian akan semakin lancar dalam memahami rumus-rumus ini.
Tidak hanya itu, kalian juga akan mempelajari sedikit penjelasan mengenai sejumlah sosok yang berjasa di bidang listrik, sehingga namanya diabadikan menjadi satuan unit dari beberapa komponen rangkaian listrik. Simak penjelasan di bawah ini.
1. Arus
Arus pada rangkaian listrik memiliki simbol “I”, serta memiliki satuan unit “ampere”. Satuan unit ini diambil dari ilmuwan asal Perancis bernama André-Marie Amperé, yang berperan besar dalam mengembangkan teori di bidang elektrodinamika.
Rumus mengenai arus sendiri sebenarnya berasal dari Teori Ohm, yang nanti juga akan disinggung ketika mempelajari rumus hambatan. Pada dasarnya, rumus untuk menghitung arus pada rangkaian paralel dapat ditulis sebagai berikut:
ITotal = I1 + I2 + I3 + …..…. In = V (1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ……… 1/Rn)
2. Tegangan
Tegangan pada rangkaian listrik memiliki simbol “V”, serta memiliki satuan unit “volt”. Satuan unit ini diambil dari ilmuwan asal Italia bernama Alessandro Volta, yang semasa hidupnya berhasil menemukan berbagai hal mengenai bidang listrik, salah satunya adalah teori mengenai tegangan listrik.
Rumus mengenai tegangan sendiri pada dasarnya tidak begitu sulit untuk dipahami, karena jumlah tegangan pada rangkaian paralel akan sama pada tiap komponennya. Pada dasarnya, rumus untuk menghitung tegangan pada rangkaian paralel dapat ditulis sebagai berikut:
V = V1 = V2 = V3 = V4 = ……… Vn
3. Hambatan atau Resistor
Hambatan atau resistor pada rangkaian listrik memiliki simbol “R”, serta memiliki satuan unit “ohm”. Satuan unit ini diambil dari ilmuwan asal Jerman bernama Georg Ohm, yang juga merupakan pencipta dari teori mengenai hambatan atau resistor ini.
Rumus mengenai hambatan atau resistor sendiri pada dasarnya dicari dengan cara menambahkan kebalikan dari angka resistor dari setiap komponen dan ambil kebalikan dari jumlah tersebut, sehingga totalnya akan selalu lebih kecil dari nilai resistor. Pada dasarnya, rumus untuk menghitung hambatan atau resistor pada rangkaian paralel dapat ditulis sebagai berikut:
1/RTotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + 1/R4 ……… 1/Rn
Hambatan atau resistor sendiri cukup berkaitan dengan arus, sehingga terkadang kita juga perlu mencari arus listrik berdasarkan informasi yang kita temukan dari jumlah tegangan serta hambatan atau resistor. Untuk ini, kita akan kembali menggunakan Teori Ohm, yaitu:
I = V/R
Selain itu, terdapat juga yang namanya konduktansi listrik ketika sedang menghitung hambatan atau resistor. Konduktansi listrik yaitu peristiwa di mana arus listrik mengalir melalui bahan seperti logam dan non-logam. Konduktansi listrik memiliki simbol “G” dan memiliki satuan unit “siemens”.
Konduktansi listrik memiliki hubungan yang saling melengkapi dengan hambatan atau resistor pada rangkaian paralel, sehingga bisa ditemukan dalam beberapa kasus. Pada dasarnya, rumus untuk menghitung konduktansi listrik pada rangkaian paralel dapat ditulis sebagai berikut:
Gtotal = G1 + G2 + G3 + G4 + …..…. Gn
4. Induktor
Induktor pada rangkaian listrik memiliki simbol “L”, serta memiliki satuan unit “henry”. Satuan unit ini diambil dari ilmuwan asal Amerika Serikat bernama Joseph Henry, yang pada masanya berhasil menemukan teori elektromagnetik untuk diaplikasikan ke berbagai macam peralatan.
Rumus mengenai induktor sendiri pada dasarnya dapat dicari menggunakan prinsip total induktor sama dengan kebalikan dari jumlah kebalikan dari induktansi masing-masing. Pada dasarnya, rumus untuk menghitung induktor pada rangkaian paralel dapat ditulis sebagai berikut:
1/LTotal = 1/L1 + 1/L2 + 1/L3 + 1/L4 ……… 1/Ln
Namun, jika induktor terletak di sekitar medan magnet masing-masing, rumus ini tidak bisa dipakai karena adanya timbal balik di tiap induktansi. Medan magnet yang dihasilkan dari timbal balik antara induktansi ini biasanya diberi simbol menggunakan huruf “M”.
Simbol “M” bergantung terhadap bagaimana medan magnet dalam induktor saling mempengaruhi. Keberadaan simbol “M” dalam perhitungan induktor ini bisa dikatakan cukup rumit untuk dipahami, sehingga tidak akan dibahas lebih lanjut pada artikel ini.
5. Kapasitor
Kapasitor pada rangkaian listrik memiliki simbol “C”, serta memiliki satuan unit “farad”. Satuan unit ini diambil dari ilmuwan asal Inggris bernama Michael Faraday, sosok yang berjasa dalam menemukan sejumlah teori dan benda, khususnya di bidang elektromagnetik dan elektrokimia.
Rumus kapasitor sendiri pada dasarnya serupa dengan mencari tegangan, yakni menjumlahkan angka yang terdapat di tiap komponen kapasitor dalam rangkaian listrik. Pada dasarnya, rumus untuk menghitung kapasitor pada rangkaian paralel dapat ditulis sebagai berikut:
Ctotal = C1 + C2 + C3 + C4 + …..…. Cn
Mempelajari fisika berarti sudah siap berkutat dengan rumus-rumus berbeda di tiap topiknya. Namun, jika Grameds ingin berusaha mempelajari rumus-rumus ini secara perlahan, bukan tidak mungkin kalian akan menguasai berbagai macam rumus fisika kedepannya. Jika kalian masih di bangku SMA dan ingin mencoba menghafal dan mempelajari rumus-rumus, kalian bisa coba baca buku “SMA Kumpulan Rumus Lengkap Fisika SC”.
Contoh Benda yang Menggunakan Rangkaian Paralel
Dalam kehidupan kita sehari-hari, ada beberapa benda yang menggunakan rangkaian listrik paralel, diantaranya:
1. Lampu LED
unsplash.com
Light-Emitting Diode atau dikenal juga dengan lampu LED dalam Bahasa Indonesia, merupakan jenis lampu yang akan bersinar lebih terang, dan tidak jarang berkelap-kelip. Prinsip kerja lampu LED sendiri juga menerapkan rangkaian paralel, khususnya lampu LED yang berkelap-kelip.
Grameds bisa perhatikan, ketika ada satu bola lampu yang mati, bola lampu lain belum tentu ikut mati. Hal ini disebabkan karena saklar di dalam lampu LED memiliki cabang-cabang khusus, yang merupakan prinsip rangkaian paralel di dalam sebuah benda elektronik. Dengan kata lain, cahaya lampu LED bisa berkelap-kelip dan tidak akan mati walaupun ada bagian yang tidak menyala.
2. Lampu Lalu Lintas
unsplash.com
Lampu lalu lintas juga merupakan salah satu contoh benda elektronik yang berfungsi menggunakan prinsip rangkaian paralel. Benda ini memiliki peran dalam mengatur lalu lintas, dengan cara menyalakan sejumlah warna lampu berbeda, yaitu merah, kuning dan hijau, sebagai rambu petunjuk bagi kendaraan terkait kapan harus berhenti dan kapan harus melaju.
Di dalam lampu lalu lintas, terdapat sebuah detektor atau sensor yang akan menggerakan saklar dan berfungsi untuk mengatur kapan lampu-lampu tersebut harus menyala atau mati. Saklar-saklar tersebut akan bekerja tanpa terpengaruh oleh saklar lainnya.
3. Alarm Kebakaran
unsplash.com
Benda ketiga dan terakhir yang akan dibahas sebagai contoh dari penerapan rangkaian paralel dalam benda-benda keseharian adalah alarm kebakaran. Sesuai dengan namanya, benda ini berfungsi untuk mengabarkan seseorang adanya kebakaran di suatu bangunan melalui suara keras seperti sirine.
Cara kerja alarm kebakaran secara sederhana yaitu menggunakan semacam sensor untuk mendeteksi adanya asap yang bisa berpotensi menyebabkan kebakaran. Alarm kebakaran di dalam gedung biasanya terhubung dari satu lantai dengan lantai lainnya, dan belum tentu menyala di lantai lain jika tidak ada asap terdeteksi pada lantai tersebut.
Tokoh Fisikawan Terkenal Lainnya
Selain tokoh-tokoh yang sudah disinggung di atas, tentunya masih banyak lagi fisikawan yang memiliki andil besar dalam kemajuan ilmu fisika. Teori serta gagasan yang mereka temukan membantu manusia untuk memahami alasan dibalik sebuah fenomena pada peristiwa sehari-hari.
Tidak hanya itu, teori serta gagasan yang para fisikawan ini kembangkan juga berhasil menginspirasi ilmuwan maupun penemu lain untuk mengaplikasikan pemikiran-pemikiran mereka, dan mengembangkan teori baru hingga bahkan menciptakan benda berdasarkan teori tersebut.
Di bawah ini, terdapat 3 fisikawan yang berhasil mengubah dunia karena berhasil menemukan teori yang tidak pernah terpikirkan sebelumnya. Pembahasan mengenai fisikawan ini menjadi sesi terakhir dalam artikel ini, dan diharapkan mampu menginspirasi Grameds untuk belajar dan bekerja lebih giat seperti mereka.
1. Galileo Galilei
Britannica
Secara teknis, Galileo Galilei bukan hanya fisikawan, melainkan juga astronom. Meskipun demikian, pria asal Italia ini tetap menghasilkan berbagai macam temuan sepanjang hidupnya, sampai-sampai dijuluki sebagai “Bapak Fisika Modern” karena penemuan dan teorinya yang mendobrak ilmu pengetahuan pada masa itu.
Selain mempelopori heliosentrisme, yaitu fakta bahwa bumi dan planet lain mengelilingi matahari, Galileo Galilei juga berhasil menemukan beberapa teori kinetik, yang nantinya dikembangkan serta disempurnakan oleh para fisikawan lain setelah masanya berakhir.
2. Isaac Newton
Wikipedia
Sosok fisikawan ini juga berhasil menggemparkan dunia karena salah satu teori temuannya. Isaac Newton, yang merupakan pria asal Inggris ini adalah pengembang sejumlah teori fisika terkenal yang tidak hanya berkutat di bidang fisika saja, melainkan juga matematika dan kimia.
Sejumlah teori yang berhasil Isaac Newton kembangkan di antaranya adalah teori percepatan, teori optik, teori mekanik, dan teori gravitasi. Ilmuwan ini juga berjasa dalam mengembangkan teori mengenai kalkulus di bidang matematika. Dirinya dianggap sebagai salah satu fisikawan paling berpengaruh sepanjang masa.
3. Albert Einstein
DW
Sudah pasti tidak akan lengkap jika kita tidak membahas “Bapak Teori Relativitas”, Albert Einstein. Sosok asal Jerman ini, meskipun lebih dikenal dengan teori relativitasnya, ternyata tidak hanya mengembangkan satu teori itu saja, tetapi masih ada lagi teori-teori yang Einstein kembangkan sepanjang hidupnya.
Sebut saja teori gerakan brown, teori hubungan Planck-Einstein, dan teori Einstein lain yang juga sama terkenalnya dengan teori relativitasnya, yakni teori massa-energi atau E = mc². Selain Isaac Newton, Albert Einstein juga dianggap banyak orang sebagai ilmuwan paling berpengaruh di dunia.
Teori relativitas Albert Einstein dianggap sebagai salah satu terobosan terbesar dalam dunia fisika. Tidak jarang orang awam yang tidak memahami fisika pun tertarik dan ingin mencoba mencari tahu mengenai teori ini. Grameds yang juga tertarik untuk mempelajari teori relativitas, bisa membaca buku karya Albert Einstein sendiri, yaitu buku “Relativitas: Teori Khusus dan Umum”.
Pembahasan mengenai fisikawan di atas menutup artikel mengenai rangkaian paralel. Setelah mempelajari serba-serbi mengenai rangkaian paralel, mulai dari definisi, rumus, dan juga alat-alatnya, semoga Grameds lebih terbantu dalam memahami topik ini.
Kunci dari fisika adalah untuk selalu terus berlatih dan mau memahami topik lebih dalam. Jika kalian merasa artikel ini masih kurang, Grameds bisa mencoba mencari artikel maupun buku lain untuk menambah pemahaman terhadap topik rangkaian paralel.
Jika kalian ingin mencari buku-buku yang sesuai dengan topik rangkaian paralel, selain sejumlah buku rekomendasi di atas, Gramedia, #SahabatTanpaBatas, juga mempunyai berbagai buku lain untuk memuaskan rasa ingin tahu kalian akan topik ini yang bisa ditemukan di gramedia.com. Ingat Grameds, kalian akan semakin mendapatkan ilmu dan informasi #LebihDenganMembaca.
Penulis: M. Adrianto S.
BACA JUGA:
