RESUME RANGKAIAN LISTRIK I docx

RESUME RANGKAIAN LISTRIK I
RANGKAIAN SERI, PARALEL
DAN POTENSIOMETER

Disusun Oleh :
Kelompok III
Farras Frischasanti Arifah

(5115153978)

Nur Hidayanti

(5115150016)

Shufian Rahmadi

(5115150941)

Siti Bayani

(5115151046)

Subaidah

(5115153350)

PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO 2015

FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
2016

BAB 1
PENDAHULUAN

Arus adalah aliran muatan, Arus yang terdapat pada sebuah jalur tertentu, misalnya
kawat logam, akan memiliki besar dan arah yang mengalir pada jalur tersebut. Besarnya arus
tersebut merupakan ukuran dimana muatan yang bergerak melalui sebuah titik tertentu per
satuan waktu dalam arah tertentu. Perlu kita sadari bahwa arah arus yang biasa kita gunakan
dengan anak panah untuk mendefinisikan aliran jalannya arus pada suatu kawat pengantar tidak
menunjukkan arah aliran arus yang sesungguhnya, tetapi hanya sekedar perjanjian untuk

memperkenankan kita berbicara mengenai arah aliran arus dalam kawat dengan cara yang jelas.
Sebuah rangkaian umum akan ditandai dengan sepasang titik ujung (terminal) yang
dapat dihubungkan dengan elemen-elemen yang lain. Titik ujung tersebut merupakan dua jalan
yang digunakan arus untuk memasuki atau meninggalkan elemen tersebut. Arus yang diarahkan
melalui salah satu titik ujung (terminal) melalui elemen memerlukan pengeluaran energi. Maka
dapat dikatakan bahwa terdapat tegangan listrik atau perbedaan potensial diantara kedua titik
ujung tersebut, atau terdapat tegangan atau selisih potensial melintasi elemen tersebut. Jadi,
tegangan yang melintasi sebuah pasangan terminal adalah ukuran kerja yang diperlukan untuk
menggerakkan muatan melalui elemen tersebut.
Dalam suatu rangkaian listrik, kita tidak akan lepas dengan adanya arus dan tegangan.

1.2 Tujuan

1.
2.
3.
4.
5.

Mahasiswa dapat memahami rangkaian potensiometer

Mahasiswa dapat memahami rangkaian seri
Mahasiswa dapat memahami rangkaian pararel
Mahasiswa dapat membedakan rangkaian seri dan pararel
Mahasiswa dapat mengidentifikasikan masalah yang berhubungan dengan rangkaian seri,

pararel
6. Mahasiswa dapat menghitung besarnya arus, tegangan, dan hambatan dalam rangkaian seri
dan paralel

BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Potensiometer
Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai
dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer
merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. Secara struktur,
Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai
pengaturnya. Gambar dibawah ini menunjukan Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan
Simbolnya.

2.1.1 Cara Kerja Potensiometer

Sebuah Potensiometer (POT) terdiri atas sebuah elemen resistif yang berbentuk jalur (track)
dengan ujung terminal di masing-masing kedua ujungnya. Sedangkan terminal satunya (berada di
tengah) adalah Penyapu (Wiper) yang dipergunakan untuk menentukan pergerakan pada jalur
elemen resistif (Resistive). Pergerakan Penyapu (Wiper) pada Jalur Elemen Resistif inilah yang
mengatur naik-turunnya Nilai Resistansi sebuah Potensiometer.
Elemen Resistif pada Potensiometer umumnya terbuat dari bahan campuran Metal (logam) dan
Keramik ataupun Bahan Karbon (Carbon).
Berdasarkan Track (jalur) elemen resistif-nya, Potensiometer dapat digolongkan menjadi 2 jenis
yaitu Potensiometer Linear (Linear Potentiometer) dan Potensiometer Logaritmik (Logarithmic
Potentiometer).
2.1.2

Fungsi-fungsi Potensiometer

Dengan kemampuan yang dapat mengubah resistansi atau hambatan, Potensiometer sering
digunakan dalam rangkaian atau peralatan Elektronika dengan fungsi-fungsi sebagai berikut :

1. Sebagai pengatur Volume pada berbagai peralatan Audio/Video seperti Amplifier, Tape
Mobil, DVD Player.
2. Sebagai Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply

3. Sebagai Pembagi Tegangan
4. Aplikasi Switch TRIAC
5. Digunakan sebagai Joystick pada Tranduser
6. Sebagai Pengendali Level Sinyal

2.1.3

Potensiometer berdasarkan bentuk

Berdasarkan Jenis bentuknya potensiometer dibagi menjadi 3 yaitu :
a. Potensiometer Rotary, yaitu Potensiometer yang cara mengatur nilai resistansinya diatur
dengan cara memutar Wiper potensio sepanjang lintasan yang melingkar. Potensiometer
Rotary sering disebut juga dengan Thumbwheel Potentiometer.
b. Potensiometer Slider, yaitu Potensiometer yang cara mengatur nilai resistansinya diatur
dengan cara menggeserkan Wiper-nya dari kiri ke kanan atau dari bawah ke atas sesuai
dengan pemasangannya.
c. Potensiometer Trimmer, yaitu Potensiometer yang ukuranya kecil dan harus menggunakan
Obeng (screwdriver) untuk memutarnya. Potensiometer Trimmer ini biasanya dipasangkan
di PCB dan jarang dilakukan pengaturannya.

2.1.4
Rheostat

Jenis – Jenis potensiometer

Rheostat adalah resistor variabel dua terminal dan seringkali didesain untuk menangani arus dan
tegangan yang tinggi. Biasanya rheostat dibuat dari kawat resistif yang dililitkan untuk membentuk
koil toroid dengan penyapu yang bergerak pada bagian atas toroid, menyentuh koil dari satu lilitan
ke lilitan selanjutnya.
Potensiometer tiga terminal dapat digunakan sebagai resistor variabel dua terminal dengan tidak
menggunakan terminal ketiga. Seringkali terminal ketiga yang tidak digunakan disambungkan
dengan terminal penyapu untuk mengurangi fluktuasi resistansi yang disebabkan oleh kotoran.
Potensiometer digital
Potensiometer digital adalah sebuah komponen elektronik yang dikendalikan secara digital yagn
mirip seperti fungsi analog suatu potensiometer. Potensiometer jenis ini sering dipakai untuk
memotong dan mengukur sinyal analog oleh mikrokontroler. Alat ini dibuat memakai sirkuit
terpadu R-2R atau konverter digital-ke-analog. Konstruktsi tangga resistor lebih umum dijumpai.
Setiap bagian ddari tangga resistor memiliki saklarnya sendiri yang dapat menghubungkan bagian
tersebut dengan terminal keluaran digipot. Bagian terpilih dari tangga tersebut menentukan rasio
resistensi potensiometer digital. Jumlah bagian dari potensiometer digital biasanya ditandai dengan

nilai bit, misalnya 8 bit setara dengan 256 bagian. Sebuah potensiometer digital umumnya
dikendalikan oleh protokol digital seperti I*C dan SPI, serta protokol Up/Down yang lebih
mendasar
Potensiometer putar
Potensiometer putar disebut pula sebagai potensio string. Potensiometer ini adalah multi-turn
potensiometer dioperasikan oleh reel yang terpasang pada kawat berbalik pegas. Hal ini digunakan
sebagi transduser posisi.
Potensiometer membran
Potensiometer membran, dalam potemsiometer ini menggunakanmembran konduktif yang cepa
dengan elemen geser ke kontak resistor pembagi tegangan. Linearitas dapat berkisal 0,5% - 5%
tergantung pada desain, material dan proses manufakur. Keakuratan biasannya antara 0.1 mm dan
1.0mm dengan resolusi secara teoritis tak terbatas.

2.2

RANGKAIAN SERI
Rangkaian seri adalah rangkaian yang semua bagiannya dihubungkan secara
berurutan, sehingga mengalirkan arus yang sama di setiap bagian. Rangkaian ini juga
disebut rangkaian tunggal karena mengalirkan listrik dari sumber lalu melewati rangkaian
secara berurutan dan kembali lagi ke sumber tegangan. Arus yang mengalir pada rangkaian

seri hampir selalu sama di setiap bagian. Jika hambatan yang disusun seri, semakin banyak
hambatan yang dipasang, semakin besar nilai hambatannya. Begitu juga dengan induktor
yang dipasang seri, semakin banyak induktor yang dipasang maka akan semakin besar
nilainya. Berbeda halnya dengan konduktansi dan kapasitor. Jika konduktansi dan kapasitor
dipasang seri maka nilainya akan berkebalikan. Jika lampu yang disusun secara seri, maka
lampu akan semakin redup. Dan jika satu lampu mati, maka lampu yang lain akan mati.
2.2.1

Ciri Rangkaian Seri

Ciri-ciri rangkaian seri adalah semua komponen listrik disusun secara berderet atau
berurutan. Kabel penghubung semua komponen tidak memiliki percabangan sepanjang
rangkaian, sehingga hanya ada satu jalan yang dilalui oleh arus. Akibatnya, arus listrik yang
mengalir di berbagai titik dalam rangkaian sama besar, sedangkan beda potensialnya
berbeda. Jadi semua komponen yang terpasang akan mendapat arus yang sama pula.
Rangkaian seri memiliki hambatan total yang lebih besar daripada hambatan penyusunnya.
Hambatan total ini disebut hambatan pengganti. Beda potensial atau tegangan total
rangkaian seri adalah hasil jumlah antara beda potensial pada tiap resistor.
a. Rangkaian tahanan seri dibutuhkan jika:
a) Nilai tahanan atau resistor yang dibutuhkan lebih besar dari tahanan atau resistor yang

tersedia
b) Untuk membagi tegangan, bila tegangan yang diminta lebih kecil ataupun lebih besar
daripada yang tersedia.

2.2.2 Contoh Rangkaian Seri :

Nilai resistansi total (R) pada rangkaian resistor seri akan lebih besar dan nilainya adalah
penjumlahan semua resistor yang dirangkai seri tersebut. Besarnya resistor total (R) dalam
rangkaian seri resistor diatas dapat dirumuskan besarannya sebagai berikut :

R = R1+R2+R3
Seperti yang terlihat dari gambar rangkain seri diaatas terlihat bahwasemua resistor dialiri
arus listrik dengan nilai yang sama. Tegangan pada rangkaiam resistor seri adalah
bergantung pada nilai resistor yang dipasang. Jika arus yang mengalir tersebut (I) adalah
sama maka dapat ditentukan besar tegangan total berdasarkan hukum ohm sebagai berikut:
V1 = I . R1 , V2= I . R2 , V3= I . R3
V =V1+V2+V3
Karena arus (I) adalah sama maka:
V = I . (RI+R2+R3)
2.3 RANGKAIAN PARALEL

Rangkaian paralel adalah salah satu model rangkaian yang dikenal dalam kelistrikan.
Secara sederhana, rangkaian paralel diartikan sebagai rangkaian listrik yang semua bagianbagiannya dihubungkan secara bersusun. Akibatnya, pada rangkaian paralel terbentuk
cabang di antara sumber arus listrik. Olehnya itu, rangkaian ini disebut juga dengan
rangkaian bercabang. Dalam rangkaian ini, semua percabangan yang ada dapat dilalui oleh
arus listrik. Di setiap cabang itulah komponen listrik terpasang, sehingga masing-masing
komponen itu memiliki cabang dan arus tersendiri. Arus tersebut mengaliri semua
komponen listrik yang terpasang secara bersamaan. Rangkaian paralel diperlukan jika kita
akan melakukan pengaturan arus listrik, dengan membagi arus listrik dengan cara merubah
beban yang lewat di tiap percabangan.
2.3.1 Ciri rangkaian paralel :


Tegangan pada masing-masing beban listrik sama dengan tegangan sumber.



Masing-masing cabang dalam rangkaian parallel adalah rangkaian individu.Arus masingmasing cabang adalah tergantung besar tahanan cabang.



Sebagaian
besar
tahanan
dirangkai
dalam rangkaian paralel,
tahanan
rangkaian mengecil, oleh karena itu arus total lebih besar. (Tahanan
dari rangkaian parallel adalah lebih kecil dari tahanan yang terkecil dalamrangkaian.)



Jika terjadi salah satu cabang tahanan parallel terputus, arus akan terputus hanya pada
rangkaian tahanan tersebut. Rangkaian cabang yang lain tetap bekerja tanpa terganggu oleh
rangkaian cabang yang terputus tersebut.

total
total

Sambungan tahanan yang dihubungkan secara paralel dibutuhkan jika:
a) Nilai tahanan atau resistor yang dibutuhkan lebih besar dari tahanan atau resistor yang
tersedia
b) Diperlukan untuk pembagian aliran, bila aliran yang diminta lebih kecil ataupun lebih besar
daripada yang telah tersedia

2.3.2 Contoh rangkaian paralel

Pada rangkain resistor paralel nilai resistansi total (R) adalah lebih kecil dari resistor yang
digunakan. Untuk rangkain resistor paralel nilai resistansi total (R) dapat dirumuskan
sebagai berikut:
1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
Pada rangkaian resistor paralel arus yang mengaalir pada tiap resistor berbeda sesuai
dengan nilai resistansi yang terpasang. Pada rangkaian resistor paralel besarnya tegangan
pada setiap resistor adalah sama . arus yang mengalir pada tiap resistor dapat dirumuskan
sebagai berikut :
I1 = V/ R1 , I2 = V/R2 , 13= V/R3

Karena tegangan (V) adalah sama maka:
I = V . ( 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 )

LAMPIRAN 1
a.Potensiometer

b. Rangkaian Seri



Perhatikan gambar.

Suatu rangkaian tahanan yang dihubungkan secara seri, diketahui R1 = 4 Ω, R2 = 7Ω, R3= 5Ω,
dan tegangan sumber V = 30 V, maka hitunglah :
a) Hambatan pengganti ( RT )
b) Arus yang mengalir pada rangkaian tersebut ( I )
c) Tegangan pada masing-masing tahanan ( V1, V2, V3 )
a) RT = R1 + R2 + R3

RT = 3 Ω + 7 Ω + 5 Ω

RT = 15 Ω

I=

V
R1 + R2 + R3

I=

30 V
15 Ω

b) V = I . RT

c) V1 = I . R1

V1 =

V
.R1
RT

V1 =

V
.R 1
R1 + R2 + R3

V1 =

R1
.V
R1 + R2 + R3

V1 =

V1 =

30 V
. 3Ω
3Ω + 7Ω + 5Ω
30 V
.3 Ω
15 Ω

V1 = 6 Ω

= 2A

V 2 = I . R2

V2 =

V
.R2
RT

V2 =

V
.R 2
R1 + R2 + R3

V 3 = I . R3

V2 =

R2
.V
R1 + R2 + R3

V3 =

V
.R3
RT

V2=

30 V
. 5Ω
3Ω + 7Ω + 5Ω

V3 =

V
.R 3
R1 + R2 + R3

V2 =

30 V
.5Ω
15 Ω

V3 =

R3
.V
R1 + R2 + R3

V3=

30 V
. 7Ω
3Ω + 7Ω + 5Ω

V3 =

30 V
.7Ω
15 Ω

V2 = 10 Ω

V3 = 14 Ω

C. Rangkaian Paralel

Gambar 1.6 Contoh soal rangkaian paralel
Tentukan :

a) Hambatan pengganti ( RT )
b) Kuat arus pada rangkaian ( IT )
c) Kuat arus pada R1 dan R2 ( I1 dan I2 )

Penyelesaian :
a) RT =

R1 .R2
R 1 +R 2

b) IT =

RT =

4 Ω .6 Ω
4 Ω +6 Ω

RT =

24 Ω 2
10 Ω

c) I1 =

V1
R1

IT =

V
R1 .R 2
R 1 +R 2

IT =

R 1 +R 2
.V
R1 .R2

IT =

4 Ω +6 Ω
. 24 v
4 Ω .6 Ω

IT =

10 Ω
.24 v
24 Ω 2

= 2,4 Ω

I2 =

V
RT

V2
R2

Tegangan di setiap tahanan sama dengan tegangan sumber, V = V1 = V2

= 10 A

I1 =

24 v
4Ω

=6A

I2 =

24 v
6Ω

=4A

Apabila yang diketahui adalah IT, maka penyelesaian dapat diselesaikan dengan cara
sebagai berikut:
I1 =

V1
R1

Karena: V = IT . RT , maka:
I1 =

I1 =

IT . RT
R1
IT
R1 .R 2
.
R 1 R 1 +R 2

(

I1 =

IT
R1 .R2
.
R 1 R 1 +R 2

I1 =

R2
.I T
R 1 +R 2

I1 =

I1 =

(

)
)

6Ω
. 10 A
4 Ω +6 Ω
6Ω
.10 A
10 Ω

=6A

I2 =

IT . RT
R2

I2 =

IT
R1 .R 2
.
R 2 R 1 +R 2

)

I2 =

IT
R1 .R 2
.
R 2 R 1 +R 2

)

I2 =

R1
.I T
R 1 +R 2

I2 =

4Ω
. 10 A
4 Ω +6 Ω

I2 =

4Ω
.10 A
10 Ω

(
(

=4A

LAMPIRAN 2


Tugas 1

Rangkaian Paralel Lampu

Pertanyaan :
Bagaimana, jika saklar ditutup apa yang terjadi pada lampu 1,
atau lampu 2?
Jawaban :
Pada gambar ini dan setelah kami coba rangkai ternyata
rangkaian menggunakan rangkaian pararel karena jika kita
jelaskan yang terjadi pada lampu 2 apabila sakelar ditutup lampu
2 tidak menyala karena pada lampu 2 ada sambungan terhadap
sakelar dan tidak langsung terhubung dengan sumber arus listrik.
Lalu yang terjadi pada lampu 1 tidak juga nyala karena lampu
juga terhubung dengan sakelar dan tidak langsung terhubung
dengan sumber arus listrik.
Berbeda kalau kita rangkai tidak menggunakan adanya sakelar.
Misalkan pada lampu 1 ada kabel yang putus maka lampu 2 akan
tetap menyala. Sebaliknya apabila pada lampu 2 ada kabel yang
putus lampu 1 tetap menyala. Jika yang terjadi kabel yang putus
dibagian sumber tegangan kedua lampu tidak meyala.

Jadi dapat disimpulkan Pada rangkaian paralel jika tidak terdapat
sakelar salah satu lampu diputuskan ( mati ), lampu yang lainya
tetap menyala. Hal ini terjadi karena lampu yang lain masih
terhubung dengan sumber arus listrik.

Dan apabila terdapat

sakelar maka semua komponen terhubungkan seperti lampu 1, 2
sehingga dapat nyala atau mati secara bersamaan. Tergantung
kondisi sakelar dalam terbuka maupun tertutup.


Tugas 2

Dari gambar diatas :




Bagaimana kondisi lampunya?
Jika saklar S di onkan, apa yang terjadi pada lampu?
Berapa besar tegangan?

Jawab :


Kondisi lampu




Pada rangkaian, baterai disusun Farallel sehingga tegangan yang
keluar tetap sama sedangkan arusnya meningkat. Sedangkan lampu
disusun seri, maka arus yang melewati setiap lampu akan sama
namun tegangannya akan turun setiap melewati satu lampu. Jadi
lampu yang terdekat dengan baterai akan menyala paling terang
sedangkan lampu dibelakangnya akan lebih redup dari lampu
sebelumnya.
Jika saklar S di onkan, maka rangkaian menjadi tertutup, arus akan
mengalir, dan lampu akan menyala.
Besar tegangan
V1 = V2 = V3 = 1,5 V



Tugas 3

DAFTAR PUSAKA


Guntoro, Nanang A. 2013. Fisika Terapan. Bandung: PT



Remaja Rosdakarya.
Hardy, Syam. 1994. Dasar-Dasar Teknik Listrik Aliran Rata



1. Jakarta: PT Rineka Cipta.
Grob, Bernard. 1984. Basic Electronics. New York: Mc Graw



`

Hill.
Sudaryatno Sudirham, “Analisis Rangkaian Listrik”, Penerbit
ITB 2002
Sudaryatno Sudirham, “Pengantar Rangkaian Listrik”,
Catatan Kuliah El 1001, Penerbit ITB,2007.