Mengenal Pengertian Rangkaian Paralel, Rumus, dan Contoh Soal

MAUKULIAH.ID- Rangkaian paralel adalah tipe rangkaian listrik yang disusun sejajar untuk membentuk struktur bercabang. Umumnya, rangkaian ini ditemui dalam sirkuit listrik atau susunan komponen listrik. 

Di artikel ini, Miku mau membahas lebih dalam tentang rangkaian listrik paralel yang terdiri dari berbagai komponen untuk mengarahkan aliran arus listrik dari sumbernya ke berbagai perangkat. Penasaran? Check this out!

Pengertian Rangkaian Paralel

Sobat Miku sudah tahu belum nih apa itu rangkaian paralel? Jadi rangkaian paralel adalah salah satu dari dua jenis susunan listrik yang bertugas mengalirkan energi listrik ke perangkat elektronik. Sedangkan rangkaian lain yang mempunyai fungsi serupa disebut rangkaian seri.

Walaupun sekilas keduanya memiliki fungsi sama, aplikasi dari kedua rangkaian ini berbeda. Rangkaian paralel, yang memiliki beberapa jalur rangkaian di dalamnya, dianggap lebih kompleks dibandingkan dengan rangkaian seri yang hanya terdiri dari satu jalur.

Rangkaian paralel memiliki beberapa komponen yang dihubungkan dalam susunan ini saling terhubung sepanjang beberapa jalur, dan setiap komponen memiliki tegangan yang setara dengan tegangan di seluruh rangkaian. Arus listrik yang mengalir melalui rangkaian juga setara dengan jumlah arus yang melewati tiap komponen.

Namun, jika dua atau lebih komponen dihubungkan secara paralel, mereka memiliki perbedaan potensial (tegangan) yang sama di kedua ujungnya. Perbedaan ini, yang mungkin terjadi di seluruh komponen, dianggap setara.

Selain itu, jumlah tegangan yang sama akan diterapkan pada semua komponen di rangkaian paralel. Sementara total arus yang mengalir dalam rangkaian paralel merupakan hasil penjumlahan arus yang melalui setiap komponen. Gimana ya cara menghitung jumlah arus di rangkaian paralel? Berikut rumus. 

Rumus Rangkaian Paralel

Rangkaian Listrik Paralel (sumber: IUP UGM)

Tadi sempat disinggung bahwa rangkaian paralel sedikit lebih rumit dibandingkan dengan rangkaian seri, karena banyaknya komponen di dalamnya. Meskipun begitu, Sobat Miku 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. Berikut rumusnya.

1. Arus

Arus dalam rangkaian listrik ditandai dengan simbol “I” dan diukur dalam satuan ampere. Satuan ini berasal dari ilmuwan Prancis, André-Marie Amperé, yang berperan dalam pengembangan elektrodinamika. Rumus arus berasal dari Teori Ohm dan digunakan dalam perhitungan arus pada rangkaian paralel, dijelaskan sebagai berikut

2. Tegangan

Tegangan dalam rangkaian listrik ditandai dengan simbol “V” dan diukur dalam satuan volt. Satuan ini diambil dari ilmuwan Italia, Alessandro Volta. Rumus tegangan pada rangkaian paralel dapat disederhanakan sebagai berikut:

3.  Hambatan atau Resistor

Hambatan atau resistor dalam suatu rangkaian listrik ditunjukkan oleh simbol “R” dan diukur dalam satuan ohm. Satuan ini diperoleh dari kontribusi ilmuwan Jerman, Georg Ohm. Rumus untuk hambatan dalam rangkaian paralel dapat dijelaskan sebagai berikut:

Hambatan atau resistor memiliki keterkaitan yang signifikan dengan arus, sehingga terkadang kita perlu menghitung arus listrik berdasarkan informasi tegangan dan hambatan atau resistor yang ada. Dalam konteks ini, kita kembali menggunakan Teori Ohm, diwujudkan dalam rumus:

Selain itu, dalam perhitungan hambatan atau resistor, kita juga mengenali konduktansi listrik. Konduktansi listrik merujuk pada peristiwa di mana arus listrik mengalir melalui bahan, baik logam maupun non-logam. Konduktansi listrik ditandai dengan simbol “G” dan diukur dalam satuan “siemens“.

4. Induktor

Induktor dalam rangkaian listrik ditandai dengan simbol “L” dan diukur dalam satuan henry. Satuan ini diperoleh dari penemuan ilmuwan asal Amerika Serikat, Joseph Henry, yang berhasil mengembangkan teori elektromagnetik untuk aplikasi dalam berbagai peralatan.

Rumus untuk induktor pada dasarnya dapat ditemukan dengan mengikuti prinsip bahwa total induktansi sama dengan kebalikan dari jumlah kebalikan induktansi masing-masing. Secara sederhana, rumus untuk menghitung induktor dalam rangkaian paralel dapat dirumuskan sebagai berikut:

3. Kapasitor

Kapasitor dalam suatu rangkaian listrik ditandai dengan simbol “C” dan diukur dalam satuan farad. Satuan ini diperoleh dari kontribusi ilmuwan Inggris, Michael Faraday, yang memiliki prestasi signifikan dalam menemukan sejumlah teori dan objek, terutama dalam bidang elektromagnetik dan elektrokimia.

Rumus untuk kapasitor pada dasarnya mirip dengan perhitungan tegangan, yaitu dengan menjumlahkan nilai-nilai pada setiap komponen kapasitor dalam rangkaian listrik. Pada dasarnya, rumus untuk menghitung kapasitor dalam rangkaian paralel dapat dijelaskan sebagai berikut:

Contoh Soal Rangkaian Paralel

Contoh Soal 1

Diberikan sebuah rangkaian paralel yang terdiri dari tiga resistor. Resistansi masing-masing R1=4Ω – 6Ω dan R3 = 84Ω. Tegangan yang diberikan pada rangkaian ini adalah V+12 V. Tentukan:

1. Total Hambatan Rtotal dari rangkaian paralel
2. Arus total (Itotal) yang mengalir dalam rangkaian

Jawaban 1. Total Hambatan

1/Rtotal = 1/4Ω + 1/6Ω + 1/8Ω
1/Rtotal = 6+4+4/24
1/Rtotal 13/24
Rtotal = 24/13Ω.

2. Arus Total:

Itotal = V/Rtotal
Itotal = 12 V/24/13 Ω.
Itotal = 12 V X12/24
Itotal = 156/24 A
Itotal = 6.5 A

Jadi, total hambatan (Rtotal) dari rangkaian paralel 24/13 Ω adalah dan arus total (Itotal) yang mengalir dalam rangkaian adalah 5.5 A

Contoh Soal 2

Jika dua buah hambatan masing-masing 2 Ω dan 4 Ω disusun secara paralel dan dihubungkan dengan sumber tegangan sebesar 12 volt, hitunglah:

1. Hambatan penggantinya
2. Kuat arus yang dialirkan
3. Tegangan setiap hambatan

Pembahasan:

Diketahui:

R1 = 2 Ω
R2 = 4 Ω
V = 12 volt

Ditanya:

1. Rp
2. I
3. V1 dan V2

Penyelesaian:

1. 1/Rp = 1/R1 + 1/R2
1/Rp = ½ + ¼ = 2/4 + ¼ = ¾
Rp = 4/3 Ω

2. I = V/Rp = 12 ÷ 4/3 = 9 A
3. V = V1 = V2 = 12 volt

Baca juga: QS Asia Ranking Universitas 2024 Terbaru, Kampusmu di Posisi Berapa nih?

Nah itu tadi penjelasan lengkap mengenai rangkaian paralel, rumus, dan penerapannya. Bagi Sobat Miku yang ingin tahu informasi lengkap mengenai materi sekolah dan info jurusan dapat langsung cek artikel lainnya maukuliah.id ya!

Sumber gambar: allaboutcircuits.com