RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

Tanggal percobaan : 14 April 2014

Tanggal laporan :

Disusun oleh :

Kelompok 5

Nama Anggota :

1. Rizal Kurniawan H (3.31.13.0.17)2. Rizky Adi Setiawan (3.31.13.0.18)3. Roni Amir Chamdani (3.31.13.0.19)4. Septy Wilda Kusuma (3.31.13.0.20)

PRODI TEKNIK LISTRIK

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

TAHUN 2014

PERCOBAAN 06 RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

1. TujuanSetelah selesai melakukan percobaan ini mahasiswa :

Dapat menentukan resistor pengganti dari suatu rangkaian kombinasi. Dapat menentukan besarnya resistansi suatu resistor sebagai pembagi tegangan. Dapat menentukan besarnya resistansi suatu resistor dengan sistem jembatan.

2. PendahuluanDalam suatu rangkaian listrik , beban biasanya tidak hanya terdiri dari hubungan seri atau paralel saja, tetapi juga dalam bentuk kombinasi dari kedua sistem tersebut. Sampai pada saat ini tidak terdapat rumus tertentu untuk menghitung resistansi penggantinya kecuali dengan menghitung bagian pembagian dari rangkaian tersebut sesuai dengan rumus seri atau paralel.

Gambar 6.1 Resistor hubungan seri dan paralel

Penyelesaian rangkaian pada gambar 6.1 adalah :

Rp1 = R3 // R4 = R3 X R4

R3 + R4

Rp2 = R2 + R

Rp3 =R5 // Rp2 = R5 X Rp2

R5 + Rp2

RT = R1 + Rp3

Tegangan peralatan tidak selalu cocok dengan tegangan yang ada, maka dari itu diperlukan suatu rangkaian pembagi tegangan untuk keperluan tersebut. Potensiomete dapat digunakan sebagai pembagi tegangan.

Gambar 6.2 Potensiometer sebagai pembagi tegangan

Dengan mengatur posisi potensiometer, kita dapat pula mengatur tegangan yang diperlukan, dengan rumus :

V1 = I1 x Rpot

Maka Rpot = V1 / I1

Dalam suatu rangkaian jembatan dapat kita buktikan bahwa , jika voltmeter menunjukan harga nol, maka berlaku ketentuan bahwa :

R1 x R4 = R2 x R3

Gambar 6.3 Rangkaian jembatan

3. Peralatan dan bahan

No Nama Jumlah1 Power Supply 12 Multimeter analog 23 Resistor 84 Potensiometer 15 Kabel hubung 10

4. Gambar kerja

Gambar 6.4 Pengukuran arus dan tegangan pada rangkaian seri dan paralel

Gambar 6.5 Potensiometer sebagai pembagi tegangan

Gambar 6.6 Rangkaian jembatan

5. Langkah kerja5.1 Buatlah rangkaian seperti 6.45.2 Onkan catu daya dan atur tegangan selangkah demi selangkah dari 2 volt

sampai dengan 12 Volt. Pada setiap langkah ukur tegangan dan arus pada masing-masing resistor, catat hasil pengukuran pada tabel 6.1.

5.3 Ganti nilai tahanan R1 = 47Ω; R2= 47Ω ; R3= 390Ω dan R4= 390Ω, ulangi langkah 5.2., catat hasil pengukuran pada tabel 6.2.

5.4 Hitung tahanan pengganti dengan menggunakan tabel 6.1 dan 6.2.5.5 Buatlah rangkaian seperti pada gambar 6.55.6 Catat kedudukan potensiometer untuk 30%, 50%, 70% dan maksimum.5.7 Onkan catu daya, atur tegangan catu daya pada 6 volt, 12 volt dan 18 volt.5.8 Atur kedudukan potensiometer untuk 20%, 30%, 50%, 70% dan

maksimum, ukur besarnya gaya tegangan dan arus untuk masing-masing kedudukan potensiometer, catat hasil pengukuran pada tabel 6.3

5.9 Ganti nilai tahanan R1 dengan 1K2 Ω.5.10 Buatlah rangkaian seperti pada gambar 6.65.11 Onkan catu daya, atur tegangan catu daya pada 10 volt, kemudian atur R3

sampai voltmeter menujukkan nol.5.12 Offkan catu daya, lepaskan R3 dan ukur berapa besar resistensi R35.13 Kemudian hitung R3 menurut rumus R1 x R4 = R2 x R35.14 Setelah selesai percobaan, kembalikan alat-alat ketempat semula.

6. Lembar KerjaTabel 6.1

TeganganCatuDaya

Tegangan dan arus resistor TahananpenggantiR1=47Ω R2=100Ω R3=220Ω R4=390Ω

V I V I V I V I2 0.3

23.9 0.69 12 0.99 14.4 0.96 17.5

287.664 0.61

5 1.34 22.5 1.9 30 1.8 32

6 1.2 7.5 2.4 40 3.2 52 3.1 558 1.6 10 3.1 53 4.2 78 4 8010 2 18 3.7 66 5.1 90 4.9 9312 2.2 22 4.4 80 6 105 5.8 110

Tabel 6.2

TeganganCatuDaya

Tegangan dan arus resistor TahananpenggantiR1=47Ω R2=47Ω R3=390Ω R4=390Ω

V I V I V I V I2 0.3

46.8 0.32 6.7 1.32 17.7 1.3 17.4

2894 0.7 13 0.69 13 2.9 40 2.9 396 1.0

522 1 20 4.3 62 4.2 60

8 1.4 39 1.35 38 5.6 82 5.5 8110 1.7

542 1.69 40 6.8 120 6.7 100

12 2.08

50 2 49 7.9 124 7.8 120

Tabel 6.3

TeganganCatuDaya

Arus yang melalui tahanan30% x 3k 50% x 3k 70% x 3k

I1 I2 IT I1 I2 IT I1 I2 IT

6V 1.25 2 3.25 1.15 1.4 2.55 1.3 0.8 2.112V 2.5 4.5 7 2.3 3 5.3 2.5 1.65 4.1518V 3.5 6.5 10 3.5 4.5 8 4 2.5 6.5

7. Pertanyaan dan tugas 7.1 Berikan kesimpulan saudara mengenai rangkaian seri dan paralel

(minimal 3 keadaan)

Jawab: Keadaan 1: Resistor pengganti dari suatu rangkaian kombinasi.

Pada rangkaian seri Rs =R1 + R2 + R3 …………. (1)

Persamaan (1) menunjukkan bahwa hambatan-hambatan yang dirangkai seri akan memberikan hambatan total (pengganti) yang lebih besar daripada nilai setiap hambatannya.

Hubungan seri untuk resistor dapat disimpulkan :

1. Hubungan seri bertujuan untuk memperbesar hambatan rangkaian.2. Hubungan seri berfungsi sebagai pembagi tegangan.3. Kuat arus yang melewati setiap hambatan adalah sama.

Sedangkan pada rangkaian paralel 1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 .............. (2)

Maka hubungan paralel untuk resistor dapat disimpulkan :

1. Hubungan paralel bertujuan untuk memperkecil hambatan rangkaian.2. Hubungan paralel berfungsi sebagai pembagi arus.3. Beda potensial pada setiap ujung-ujung hambatan adalah sama.

Keadaan 2 : Resistansi suatu resistor sebagai pembagi tegangan.

Dalam rangkaian seri nilai total tahanan adalah penjumlahan masing-masing nilai tahanan, nilai tegangan jatuh yang melalui masing-masing tahanan adalah sebanding dengan nilai tahanannya dengan nilai arus yang sama yang mengalir melalui seluruh tahanan. Jika kita mengubah tegangan totalnya, kita akan menemukan perbandingan dari tegangan-tegangan jatuhnya tetap konstan, karena alasan inilah sebuah rangkaian seri sering disebut pembagi tegangan karena kemampuannya membagi tegangan menjadi bagian-bagian kecil dari rasio yang konstan. Rasio masing-masing tahanan terhadap tahanan total adalah sama dengan rasio masing-masing tegangan jatuh terhadap total suplai tegangan dalam rangkaian pembagi tegangan. Ini diketahui sebagai formula pembagi tegangan, dan cara mudah untuk menentukan tegangan jatuh dalam rangkaian seri tanpa melalui perhitungan arus dengan Hukum Ohm. Pembagi tegangan memberikan aplikasi yang luas dalam pengukuran listrik, di

mana gabungan dari tahanan seri yang biasa digunakan sebagai “pembagi” tegangan ke dalam bagian yang akurat sebagai bagian dari alat pengukuran tegangan.

Keadaan 3 : Resistansi suatu resistor dengan sistem jembatan.

Jembatan Wheatstone dapat disebut juga sebagai nilai hambatan listrik yang sebanding dengan panjang kawat.

Pengukuran arus listrik dengan menggunakan Galvanometer dapat menghasilkan pengukuran yang tepat, itulah sebabnya dinamakan presisi.

Jika hambatan disusun secara seri atau paralel maka akan didapatkan hambatan ekivalen yang kecil dibandingkan bila tidak di susun seri ataupun paralel.

8. Kesimpulan :

Ada dua jenis rangkaian listrik, yaitu : rangkaian seri dan paralel.

a. Rangkaian Seri

Rangkaian seri adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara sejajar (seri). Sifat khas rangkaian seri adalah kuat arus di sepanjang rangkaian sama. Keuntungan rangkaian seri adalah hemat kabel, dan rangkaiannya sederhana sehingga membuatnya pun mudah. Kerugiannya pada saat satu lampu mati, yang lain juga mati. Begitu juga pada nyala lampunya, tidak terang (redup). Energinya juga boros, karena digambarkan 1R+1R+1R. V1 : V2 : V3 =IR1 : IR2 : IR3

b. Rangkaian Paralel

Rangakain listrik paralel adalah suatu rangkaian listrik, di mana semua input komponen berasal dari sumber yang sama. Sifat khas dari rangkaian paralel adalah beda potensial pada masing-masing cabang adalah sama. Keuntungan rangkaian paralel adalah saat satu lampu mati, yang lain tetap menyala, nyala lampu terang, hemat energi, karena digambaarkan 1/R+1/R+1/R. Kerugian rangkaian paralel adalah rangkaiannya yang rumit, sehingga relatif sulit menyusunnya, dan membutuhkan banyak kabel. I1 : I2 :I3 = I/R1 : I/R2 : I/R3

Rangkaian seri berlaku sebagai pembagi tegangan, sedangkan rangkaian paralel berlaku sebagai pembagi arus.