Rangkaian seri dan paralel baterai- Pada setiap perangkat elektronik atau kendaraan bermotor yang membutuhkan daya listrik untuk menghidupkan menghidupkan laju mesin pastinya membutuhkan peran fungsi baterai sebagai sumber tenaga listrik. Biasanya baterai kita temukan pada perangkat elektronik sederhana seperti remote tv, mouse wireless, atau yang terdapat pada kendaraan kita kenal sebagai aki.
Penggunaan baterai sebagai sumber muatan listrik tentunya sudah menjadi hal biasa dan sangat sering digunakan pada setiap alat elektronik modern. Bahkan, gadget sebagai alat komunikasi modern saat ini sangat mengandalkan fungsi utama baterai yang tahan lama agar bisa menunjang aktivitas sehari-hari tanpa perlu bolak-balik mengisi daya baterai yang tentunya sangat merepotkan.
Pada dasarnya baterai dapat dihubungkan secara seri maupun paralel. Namun output dari kedua seri tersebut akan berbeda. Rangkaian seri baterai akan menaikkan tegangan keluaran baterai, sedangkan arus keluaran tetap sama. Hal ini tentu saja berbeda dengan rangkaian paralel baterai yang akan menaikkan arus keluaran (Ampere) namun tegangan keluarannya tetap sama.
Untuk itu sebagai tambahan pengetahuan dan informasi yang menarik bagi sobat grameds kami akan mengulas informasi mengenai rangkaian seri maupun paralel yang terdapat pada baterai agar kita mengetahui darimana sumber daya listrik yang dihasilkan dari baterai itu sendiri.
Selanjutnya pembahasan mengenai informasi terkait rangkaian seri dan paralel pada baterai dapat disimak di bawah ini!
Daftar Isi
Pengertian Baterai
Baterai adalah perangkat yang terdiri dari satu atau lebih sel elektrokimia dengan koneksi eksternal yang disediakan untuk menyalakan perangkat listrik seperti senter, ponsel, dan mobil listrik. Ketika baterai memasok daya listrik, anoda adalah katoda dan katoda adalah anoda.
Terminal bertanda negatif adalah sumber elektronik yang akan mengalir melalui rangkaian eksternal ke terminal positif. Ketika baterai terhubung ke beban listrik eksternal, reaksi redoks mengubah reaktan berenergi tinggi menjadi produk berenergi rendah dan perbedaan energi bebas ditransfer ke sirkuit eksternal dalam bentuk tenaga listrik.
Secara historis, istilah “baterai” telah digunakan untuk secara khusus merujuk pada perangkat yang terdiri dari banyak sel, tetapi penggunaannya telah meningkat hingga mencakup perangkat yang hanya terdiri dari satu sel. Baterai primer (sekali pakai) digunakan sekali dan kemudian dibuang; Bahan elektroda berubah secara ireversibel selama pelepasan. Contoh umum adalah baterai alkalin yang digunakan pada senter dan banyak perangkat elektronik portabel.
Baterai sekunder (dapat diisi ulang) dapat dikosongkan dan diisi ulang berkali-kali dengan arus yang diberikan; Komposisi asli elektroda dapat dipulihkan dengan arus balik. Contohnya termasuk baterai timbal-asam yang digunakan pada kendaraan dan baterai lithium-ion yang digunakan pada perangkat elektronik portabel seperti laptop dan ponsel.
Kutub bertanda positif menunjukkan bahwa ia memiliki energi potensial yang lebih tinggi daripada kutub bertanda negatif. Terminal bertanda negatif adalah sumber elektron yang, ketika dihubungkan ke sirkuit eksternal, akan mengalir dan menyuplai daya ke perangkat eksternal.
Saat baterai dihubungkan ke sirkuit eksternal, elektrolit dapat bergerak melalui baterai sebagai ion, menyebabkan reaksi kimia pada kedua terminal. Pergerakan ion dalam baterai menarik arus keluar dari baterai untuk menghasilkan kerja. Meskipun istilah baterai secara teknis mengacu pada perangkat multi-sel, satu sel juga sering disebut sebagai baterai.
Baterai tersedia dalam berbagai bentuk dan ukuran, mulai dari sel miniatur yang digunakan pada alat bantu dengar dan jam tangan, hingga sel kecil dan tipis yang digunakan pada ponsel cerdas, hingga baterai timbal-asam atau lithium-ion. Ion besar di mobil dan yang terbesar adalah bank. baterai menyediakan daya cadangan atau cadangan untuk sentral telepon dan pusat data komputer. Menurut perkiraan tahun 2005, industri baterai global menghasilkan pendapatan $48 miliar per tahun, dengan tingkat pertumbuhan tahunan sebesar 6%.
Baterai memiliki energi spesifik (energi per satuan massa) yang jauh lebih rendah daripada bahan bakar konvensional seperti bensin. Pada mobil, ini sebagian diimbangi oleh efisiensi motor listrik yang lebih besar dalam mengubah energi kimia menjadi mekanik, dibandingkan dengan mesin pembakaran dalam.
Baterai adalah perangkat yang mampu menyimpan muatan listrik. Alat ini sering disebut sumber listrik karena dapat langsung mengubah energi kimia menjadi listrik.
Baterai banyak digunakan dalam perangkat listrik dan elektronik, terutama perangkat portabel. Selama 20 tahun terakhir, baterai telah berkembang pesat, karena ukurannya semakin kecil tetapi dengan kapasitas penyimpanan yang lebih besar.
Jenis baterai yang biasa ditemukan di pasaran antara lain:
- Li-Ion (Li-Ion)
- Lithium Polymer (Lipo)
- Nikel Kadmium (NiCd)
- Hidrida logam nikel (NiMh)
- basa
- seng karbon
- Baterai (Baterai)
Baterai memiliki dua parameter utama yaitu
- Tegangan terminal baterai
- Arus yang dapat dijalankan per jam (Ampere/Hour)
Misalnya baterai Li-Ion dengan tegangan 3,7V dan kapasitas 2200mAh (milliAmpere/Hour), atau baterai sepeda motor dengan tegangan ideal 12V dan kapasitas 3,5Ah (Ampe/H). Dalam rangkaian baterai seri, tegangan baterai meningkat sedangkan kapasitas arus tetap konstan.
Sedangkan saat disambungkan secara paralel, terjadi sebaliknya, tegangan baterai tetap konstan dan kapasitas arus bertambah.
Misalnya, dua baterai dengan tegangan 12V dan kapasitas 3,5Ah yang dihubungkan secara seri adalah:
Tegangan total = 12V x 2 = 24V
Kapasitas = tetap 3,5 Ah.
Nah, jika kedua baterai tersebut disusun secara paralel, maka
Tegangan total = Tetap 12V
Kapasitas = 3,5 x 2 = 7Ah.
Pengertian Rangkaian Seri dan Paralel
Komponen rangkaian listrik atau elektronik dapat dihubungkan dengan berbagai cara. Dua jenis yang paling sederhana adalah rangkaian seri dan rangkaian paralel. Rangkaian yang disusun secara paralel disebut rangkaian paralel, sedangkan rangkaian yang disusun berderet dan seri disebut rangkaian seri. Komponen yang disusun secara seri akan dihubungkan oleh suatu jalur sehingga arus akan mengalir ke seluruh komponen.
Dalam rangkaian paralel, tegangan pada setiap komponen adalah sama, dan arus total adalah jumlah arus yang mengalir melalui tiap komponen. Pertimbangkan rangkaian sederhana yang terdiri dari 4 bola lampu dan baterai 6 V.
Jika semua 4 lampu dihubungkan secara seri, arus listrik yang melalui setiap lampu sama dan penurunan tegangan pada setiap lampu adalah 1,5 V. tidak cukup untuk menyalakan semua lampu. lampu. Jika keempat lampu dihubungkan secara paralel, arus yang melalui setiap lampu akan digabungkan, sedangkan tegangan turun di setiap lampu dan semuanya akan menyala.
Rangkaian paralel adalah rangkaian listrik yang semua komponen inputnya berasal dari sumber yang sama, semua komponen tersebut disusun secara paralel satu sama lain. Inilah yang membuat koneksi paralel pada rangkaian listrik lebih mahal (membutuhkan lebih banyak kabel).
Terlepas dari kelemahan ini, pengaturan paralel memiliki kelebihan tertentu dibandingkan pengaturan batch. Keuntungannya adalah jika salah satu komponen dilepas atau rusak, komponen lainnya tetap berfungsi dengan baik.
Gabungan rangkaian seri dan rangkaian paralel disebut rangkaian paralel seri (terkadang disebut rangkaian campuran atau rangkaian gabungan).
Perbedaan Rangkaian Seri dan Paralel
1. Rangkaian Seri
duniamasa.com
Rangkaian seri baterai biasanya menghubungkan anoda (positif) ke katoda (negatif), meningkatkan tegangan pada rangkaian. Pada contoh gambar di atas, terdapat empat buah baterai yang disusun dan dihubungkan secara seri masing-masing berkapasitas 3,5 volt dan 2 Ah, sehingga bila dihubungkan secara seri menjadi 3,5 + 3,5 + 3,5 + 3,5 volt = 7 volt dan 2 Ah.
Tidak ada penambahan amp-jam pada sambungan seri, sehingga arusnya masih hanya 2 Ah. Namun saat baterai habis, indikator utama yang bisa kita lihat adalah tegangan baterai dan bukan arus baterai.
Untuk kendaraan listrik, ketika voltase tinggi, berarti kita ingin mengikuti kecepatan atau kecepatan maksimum mobil tersebut. Sedangkan jika ingin menambah jarak tempuh, tinggal menambah amp-hour saja.
2. Sirkuit Paralel
duniamasa.com
Mengetahui 2 perbedaan rangkaian seri dan paralel pada baterai kendaraan listrik
Sedangkan jika kita membahas rangkaian paralel pada baterai, artinya berlawanan dengan rangkaian seri. Artinya perbedaannya adalah ketika 4 baterai dihubungkan secara paralel dengan masing-masing baterai 3.5V dan 2Ah, itu akan menjadi 3.5V dan 8Ah. Angka ini diperoleh dengan menjumlahkan arus listrik per jam dari setiap baterai.
Jika ada lima buah baterai yang dihubungkan dan dihubungkan secara paralel dengan spesifikasi baterai yang sama. Maka jam ampere baterai adalah 2 Ah + 2 Ah + 2 Ah + 2 Ah + 2 Ah = 10 Ah.
Secara teori sangat sederhana jika kita ingin mengetahui perbedaan rangkaian seri dan paralel pada sebuah baterai, dari hal yang sederhana ini kita juga dapat mengetahui tata letak baterai pada kendaraan listrik. Sebab, pada setiap aki kendaraan listrik, baik itu mobil listrik maupun sepeda motor listrik, pasti ada kombinasi seri dan paralel kemudian dirangkai menjadi satu.
Cara Menyusun Rangkaian Seri dan Paralel Pada Baterai
1. Rangkaian Seri
Ada cara praktis dalam menyusun rangkaian seri dan paralel pada baterai, yakni cara yang paling mudah dan sederhana. Semua komponen disusun berjajar dan kabel sambungan untuk semua komponen tidak bercabang sepanjang rangkaian.
Untuk melakukan ini, pertama-tama pastikan semua alat sudah siap, yaitu kabel, dua baterai dengan voltase yang sama, lampu dan saklar. Kemudian susunlah komponen-komponen tersebut sesuai dengan arahan berikut:
- Sambungkan kabel positif aki 1 dan ujung negatif aki 2
- Agar posisinya tidak berubah dan lebih stabil, rekatkan kedua aki dengan pita perekat. Hubungkan ujung kabel yang terhubung ke lampu 1 ke saklar, ujung lainnya ke bohlam 2.
- Hubungkan kabel lampu 2 ke kabel positif baterai 2.
- Sambungkan kabel yang terpasang ke sakelar ke kabel negatif pin 1.
- Saat kabel terhubung di sirkuit, hidupkan saklar. Semua lampu akan menyala dengan arus yang sama dan cahaya yang berbeda. Semakin dekat lampu dengan sumber tegangan (baterai), maka akan semakin terang.
2. Rangkaian Paralel
Tata letak rangkaian paralel sedikit lebih rumit daripada rangkaian seri. Ini karena urutan ini tidak dapat diurutkan dalam satu baris. Di sirkuit ini, diperlukan lebih dari satu sakelar. Berikut adalah cara menyusun rangkaian paralel :
- Hubungkan kabel positif baterai 1 dan kabel negatif baterai 2. Agar posisinya tidak berubah dan lebih stabil, rekatkan kedua baterai dengan selotip.
- Sambungkan kabel yang terpasang ke saklar 1 ke lampu 1.
- Sambungkan kabel yang terpasang ke saklar 2 ke lampu 2.
- Sambungkan kabel yang terpasang ke sisi lain saklar 1 dan 2 dengan kabel baru yang sama. Lakukan hal yang sama di sisi lain. Hubungkan konektor 1 ke ujung positif baterai dan terminal 2 ke ujung negatif baterai.
- Jika sudah diperbaiki, nyalakan setiap saklar. Saklar 1 hanya akan menyala lampu 1, sama seperti lampu 2 hanya akan menyala lampu 2. Berbeda dengan rangkaian seri, setiap lampu pada rangkaian paralel menghasilkan cahaya yang sama.
Contoh Rangkaian Seri dan Paralel Pada Baterai
Ada banyak contoh penerapan rangkaian seri dan paralel. Sedangkan untuk rangkaian seri sendiri sering digunakan untuk menghemat biaya dan tenaga yang digunakan dalam rangkaian. Contoh penggunaan rangkaian seri adalah lampu taman, lampu tumblr, lampu ruang tamu, dan pemanas air.
Sedangkan untuk contoh aplikasi rangkaian paralel, orang sering menggunakan rangkaian dengan jalur yang kompleks sehingga jika salah satunya mati maka yang lainnya masih hidup.
Adapun contoh penerapan rangkaian paralel, yang paling sederhana adalah saluran PLN yang digunakan untuk mengalirkan listrik dari sumber ke rumah penduduk. Contoh lain termasuk sirkuit di televisi, mesin cuci, kipas angin, dan peralatan listrik lainnya.
Dan, di bawah ini bisa disimak cara penerapan sistem rangkaian seri dan paralel pada sebuah baterai:
1. Rangkaian seri pada baterai
Jika beberapa baterai dihubungkan secara seri, ini akan menghasilkan tegangan total yang sama dengan jumlah dari semua tegangan baterai, tetapi nilai arus total adalah jumlah dari nilai arus rata-rata dari semua baterai yang digunakan.
Sebagai contoh:
Jika empat baterai dengan kapasitas 12 volt .32 Ah dihubungkan secara seri, ini akan menghasilkan tegangan total 48 volt karena 4 x 12 volt, sedangkan arus listrik yang dapat dihasilkan semua baterai ini adalah 32 Ah, hasil dari (32 Ah + 32 Ah +32 Ah +32 Ah:4)
2. Rangkaian paralel ditenagai oleh baterai
Jika beberapa baterai dihubungkan secara paralel, ini akan menghasilkan tegangan konstan, dengan total tegangan yang dihasilkan oleh masing-masing baterai sama. Selama ini, jumlah arus yang dapat dihasilkan sama dengan jumlah semua arus yang digunakan oleh baterai.
Sebuah contoh:
Jika empat buah baterai berkapasitas 12 volt, 32 Ah dihubungkan secara paralel, maka akan dihasilkan tegangan total tetap sebesar 12 volt, sedangkan besarnya arus yang dapat dialirkan oleh seluruh baterai adalah 128 Ah, hasil dari ( 32 Ah x 4)
Hal ini sama dengan genset/pemabangkit listrik yang terhubung secara paralel, namun untuk menerapkan sistem paralel pada genset diperlukan persyaratan tertentu.
Kesimpulan
Sekian pembahasan singkat mengenai apa itu rangkaian seri dan paralel pada baterai . Tidak hanya mengetahui apa itu rangkaian seri dan paralel pada baterai saja namun juga membahas perbedaan diantaranya serta cara menyusun rangkaian seri dan paralel yang tepat
Mengetahui apa itu rangkaian seri dan paralel bagi kita akan menambah pengetahuan mengenai dari mana sumber listrik yang dikeluarkan baterai itu berasal dan memberi tahu kita untuk menyusun rangkaian listrik pada baterai tersebut yang mungkin dapat kita praktekan dalam kehidupan sehari-hari.
Demikian ulasan mengenai rangkaian seri dan paralel pada baterai . Buat Grameds yang mau memahami tentang rangkaian seri dan paralel pada baterai serta ilmu pengetahuan yang berhubungan dengan fisika lainnya, kamu bisa mengunjungi Gramedia.com untuk mendapatkan buku-buku terkait.
Sebagai #SahabatTanpaBatas, Gramedia selalu memberikan produk terbaik, agar kamu memiliki informasi terbaik dan terbaru untuk kamu. Untuk mendukung Grameds dalam menambah wawasan, Gramedia selalu menyediakan buku-buku berkualitas dan original agar Grameds memiliki informasi #LebihDenganMembaca.
Penulis: Pandu Akram
Artikel terkait:
Rangkaian Seri Listrik: Pengertian, Ciri, Kelebihan, Kekurangan, Rumus
Sumber Energi Listrik & Alternatif yang Dapat Dikembangkan di Indonesia
