Laporan Praktikum Rangkaian Seri dan Paralel Di SMA Negeri 2 Unggul Sekayu, 11 November 2015
I. Tujuan : Memahami prinsip rangkaian seri dan paralel
II. Dasar Teori
Kapasitor adalah dua buah penghantar (konduktor) yang sejajar dan diberikan muatan yang sama tetapi berlawanan jenis. Kapasitor berfungsi sebagai penyimpan energi listrik yang berasal dari sumber energi listrik secara sementara yang kemudian dilepaskan lagi, contohnya baterai dan akki. Besarnya muatan yang ditampung oleh sebuah kapasitor disebut dengan kapasitansi kapasitor, yang dinyatakan dalam satuan mikro Farad, yang dirumuskan dengan :
Keterangan :
C = Kapasitansi Q = Muatan
V = Tegangan
Berdasarkan susunannya, kapasitor dapat dibagi menjadi 2 :
A. Rangkaian seri
Rangkaian seri terdiri dari dua atau lebih beban listrik yang dihubungkan ke satu daya lewat satu rangkaian. Rangkaian seri dapat berisi banyak beban listrik dalam satu rangkaian. Contoh yang baik dari beberapa beban rangkaian dihubung seri adalah Lampu hias pohon Natal model lama (yang baru pakai rangkaian elektronik & lampu LED) merupakan rangkaian seri beberapa lampu (12V di-seri 20 pcs) sehingga dapat menerima tegangan sesuai dengan jala-jala (220V).Lampu TL (tube Lamp), model lama yang masih memakai ballast, di dalam box nya memakai rangkaian seri antara jala-jala dengan ballastnya. Di dalam setrika listrik ada rangkaian seri dengan bimetal (temperatur kontrol), demikian juga kulkas. Sakelar/switch merupakan penerapan rangkaian seri dengan beban.
Dua buah elemen berada dalam susunan seri jika mereka hanya memiliki sebuah titik utama yang tidak terhubung menuju elemen pembawa arus pada suatu jaringan. Karena semua elemen disusun seri, maka jaringan tersebut disebut rangkaian seri. Dalam rangkaian seri, arus yang lewat sama besar pada masing-masing elemen yang tersusun seri.
Pada rangkaian seri ini muatan yang tersimpan pada kapasitor akan sama , jadi Q Total sama dengan muatan di kapasitor 1, kapasitor 2 dan kapasitor 3, akibatnya beda potensial tiap kapasitor akan berbanding terbalik dengan kapasitas kapasitornya, sesuai dengan persamaan Q = C V
Pada rangkaian seri beda potensial= tegangan sumber=tegangan total E=V tot, akan terbagi menjadi tiga bagian. Dari penjelasan ini dapat disimpulkan sifat-sifat yang dimiliki rangkaian seri sebagai berikut:
V total = V1 + V2 +.. Vn I total = I1 = I2 =…. I n R total = R1 + R2 + ... Rn
Sifat-sifat Rangkaian Seri adalah sebagai berikut:
Arus yang mengalir pada masing beban adalah sama.
Tegangan sumber akan dibagi dengan jumlah tahanan seri jika besar tahanan sama. Jumlah penurunan tegangan dalam rangkaian seri dari masing-masing tahanan seri adalah sama dengan tegangan total sumber tegangan.
Banyak beban listrik yang dihubungkan dalam rangkaian seri, tahanan total rangkaian menyebabkan naiknya penurunan arus yang mengalir dalam rangkaian. Arus yang mengalir tergantung pada jumlah besar tahanan beban dalam rangkaian.
Jika salah satu beban atau bagian dari rangkaian tidak terhubung atau putus, aliran arus terhenti.
Prinsip dalam Rangkaian Seri adalah sebagai berikut:
o Hambatan total merupakan hasil penjumlahan tiap-tiap hambatan serinya.
o Kuat arus dalam tiap-tiap hambatannya tetap dan besar kuat arus setiap hambatan sama dengan kuat arus totalnya,
o Beda potensial/tegangan tiap-tiap hambatannya berbeda-beda dan hasil penjumlahan tegangan tiap-tiap hambatannya sama dengan tegangan totalnya.
Rangkaian Paralel merupakan salah satu yang memiliki lebih dari satu bagian garis edar untuk mengalirkan arus. Dalam kendaraan bermotor, sebagian besar beban listrik dihubungkan secara paralel. Masing-masing rangkaian dapat dihubung-putuskan tanpa mempengaruhi rangkaian yang lain. Contoh paling sederhana penerapan rangkaian listrik paralel dalam kehidupan sehari-hari yaitu distribusi Listrik PLN kerumah-rumah adalah parallel dan stop contact merupakan rangkaian paralel dengan jala-jala.
Pada rangkaian ini beda potensial ujung-ujung kapasitor akan sama karena posisinya sama. Akibatnya muatan yang tersimpan sebanding dengan kapasitornya. Muatan total yang tersimpan sama dengan jumlah totalnya. Dari keteranganya dapat disimpulkan sifat-sifat yang dimiliki paralel sebagai berikut :
V total = V1 = V2 = V3 = .. Vn I total = I1 + I2 +.. In
1/R total = 1/R1 + 1/R2 + … 1/R n
Sifat-sifat Rangkaian Paralel adalah sebagai berikut:
Tegangan pada masing-masing beban listrik sama dengan tegangan sumber.
Masing-masing cabang dalam rangkaian parallel adalah rangkaian individu. Arus masing-masing cabang adalah tergantung besar tahanan cabang.
Sebagaian besar tahanan dirangkai dalam rangkaian parallel, tahanan total rangkaian mengecil, oleh karena itu arus total lebih besar. (Tahanan total dari rangkaian parallel adalah lebih kecil dari tahanan yang terkecil dalam rangkaian.)
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.
Prinsip dalam Rangkaian Paralel adalah sebagai berikut:
o Seper hambatan paralel merupakan hasil penjumlahan seper tiap-tiap hambatan paralelnya.
o Kuat arus dalam percabangannya berbeda-beda dan perbandingan kuat arus tiap-tiap percabangan berbanding terbalik dengan perbandingan hambatan tiap-tiap-tiap-tiap percabangannya serta hasil penjumlahan kuat arus tiap-tiap percabangannya sama dengan kuat arus totalnya.
o Beda potensial/ tegangan tiap-tiap percabangannya tetap dan besar tegangan setiap percabangan sama dengan tegangan totalnya.
Perbedaan Rangkaian seri dan paralel adalah sebagai berikut:
o Rangkaian seri besar arus listriknya sama besar, tapi besar tegangannya berbeda-beda tergantung besar hambatan pada rangkaian tersebut.
o Rangkaian paralel, besar tegangan adalah sama untuk masing hambatan yg terpasang, tapi arusnya berbeda tergantung besar hambatan yg terpasang.
o Rangkaian seri, total hambatan tinggal dijumlah aja semua, kalo rangkaian paralel, jumlah hambatan adalah 1/Rt = (1/R1)+(1/R2)+ ...
o Jumlah total hambatan pada rangkaian seri, lebih besar dari rangkaian paralel.
o Total daya yg diserap rangkaian seri biasanya ebih besar dibanding rangkaian paralel.
III. Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang di gunakan dalam praktikum ini meliputi: 1. Power Suply ( 1 buah)
2. Lampu ( 2 buah )
3. Kotak tempat lampu ( 2 buah )
4. Kabel penghubung merah dan hitam secukupnya
IV. Cara Kerja
2. Tekan tombol dan amatilah nyala lampu.
3. Lepas salah satu lampu dari tempatnya dan tekan kembali tombol, amatilah apa yang terjadi. 4. Buatlah rangkaian paralel seperti tampak pada gambar di bawah ini!
5. Tekan tombol dan amatilah nyala lampu, kemudian bandingkan dengan nyala lampu seri. 6. Lepas salah satu nyala lampu dan tekan kembali tombol, amatilah nyala lampu yang terjadi dan
bandingkan dengan nyala 2 buah lampu sebelumnya.
V. Data Hasil Percobaan
a. Rangkaian Seri
Pada percobaan yang telah dilakukan terhadap rangkaian seri di dapatkan data sebagai berikut : 1. Ketika kabel dihubungkan dengan power suply ke 2 buah lampu akan menyala, namun dengan terang yang berbeda.
3. Ketika salah satu buah lampu pada rangkaian tersebut di matikan/ di lepas maka lampu yang lain akan ikut mati.
b. Rangkaian paralel
Pada percobaan yang telah dilakukan terhadap rangkaian paralel di atas di dapatkan data sebagai berikut :
1. Ketika kabel dihubungkan dengan power suply, ke 2 buah lampu akan menyala dengan terang yang sama.
2. Ketika salah satu buah lampu pada rangkaian tersebut di matikan/ di lepas maka lampu yang lain akan tetap menyala.
VI. Pembahasan
A. Rangkaian Seri
Pada rangkaian seri arus yang mengalir tidak bercabang. Dimana listrik yang mengalir dapat melalui suatu lintasan yang terdiri atas satu lintasan maupun melelui beberapa lintasan.Jika dari satu sumber listrik terbentuk satu lintasan saja.
Rangkaian seri lampu 1 akan mendapatkan nyala lampu yang paling terang dan cahaya lampu yang kedua akan semakin redup,jadi apabila ketika salah satu bola lampunya dimatikan maka semua lampu akan ikut padam karena saling berkesinambungan.
B. Rangkaian Paralel
Setelah kami melakukan praktikum ternyata listrik yang menggunakan rangkaian paralel arusnya mengalir terbagi berdasarkan banyaknya lintasan. Dan jika salah satu bola lampunya dicabut maka bola lampu yang lain tetap menyala. Misalnya, jika lampu yang posisinya terletak di atas dicabut maka bola lampu yang berada di tingkatan paling bawah tetap menyala. Dalam rangkaian paralel masing-masing cabang dalam rangkaian paralel merupakan rangkaian individu sehingga ketika satu lampu dikendorkan tidak mempengaruhi nyala lampu yang lain karena arus listrik tetap mengalir. Nyala lampu paralel terang dibandingkan dengan nyala pada rangkaian seri. Hal ini disebabkan sumber tegangan langsung menuju lampu-lampu tanpa melalui lampu lainnya.
Arus yang melalui bola lampu I tidak sama dengan bola lampu II atau seterusnya, karena tegangan bola lampunya berbeda. Hambatan pada lampu I tidak sama dengan bola lampu II atau seterusnya. Dimana lampu yang sangat terang hambatannya sangat kecil, sebaliknya lampu yang redup memiliki hambatan yang besar.
VII. Kesimpulan
Dari praktikum rangkaian seri dan paralel dapat disimpulkan sebagai berikut: A. Rangkaian Seri
Rangkaian seri adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara sejajar (seri). Rangkaian Seri terdiri dari dua atau lebih beban listrik yang dihubungkan ke satu daya lewat satu rangkaian. Rangkaian listrik seri apabila salah satu lampu dimatikan maka lampu yang lain akan ikut mati. Nyala lampunya, tidak terang (redup).
Sifat khas rangkaian seri adalah kuat arus di sepanjang rangkaian sama.keuntungan rangkaian seri adalah hemat kabel, dan rangkaiannya sederhana sehingga membuatnya pun mudah. Energi pada rangkaian seri juga boros, karena digambarkan
1r+1r+1r. V1 : v2 : v3 =ir1 : ir2 : ir3
1. Pada rangkaian seri memiliki nyala lampu yang berbeda – beda.
2. Lampu 1 nyala lampu lebih terang di bandingkan dengan nyala lampu kedua 3. Apabila salah satu lampu dimatikan maka lampu lain akan ikut mati.
4. Rangkaian seri memiliki sifat, yaitu tersusun sejajar, memiliki kuat arus listrik yang sama dan memiliki beda potensial yang berbeda.
B. Rangkaian Paralel
Rangkain listrik paralel adalah suatu rangkaian listrik, di mana semua input komponen berasal dari sumber yang sama. Rangkaian Paralel merupakan salah satu yang memiliki lebih dari satu bagian garis edar untuk mengalirkan arus. Rangakain listrik paralel apabila salah satu
lampu dimatikan maka lampu yang lain tidak akan ikut mati, lampu yang lain akan 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.
1. Pada rangkaian paralel memiliki nyala lampu yang yang sama terang.
1. Dalam rangkaian paralel masing-masing cabang dalam rangkaian paralel merupakan rangkaian individu sehingga apabila salah satu lampu dimatikan maka lampu lain tidak akan ikut mati.
2. Rangkaian paralel memiliki sifat, yaitu disusun secara paralel, memiliki kuat arus listrik yang berbeda dan memiliki beda potensial yang sama.
Daftar pustaka
http://yogiprasetyo097.blogspot.co.id/2013/09/laporan-praktikum-rangkaian-seri-dan.html http://muslim-sejati1.blogspot.co.id/ http://www.bimatamacemerlang.com/foto_produk/63kabel%20penghubung%20%284%29.jpg http://rsrelectronics.com/test/ps28.jpg https://tienkartina.wordpress.com/2010/11/13/kapasitor/ http://nurlatifah55.blogspot.co.id/2014/04/v-behaviorurldefaultvmlo.html?view=classic
LAMPIRAN
Kotak Lampu Lampu Power Supply Kabel Penghubung
Merah dan Hitam
Hasil percobaan rangkaian seri
Hasil percobaan rangkaian paralel
LAPORAN HASIL PRAKTIKUM
FISIKA
rangkaian listrik http://yogiprasetyo097.blogspot.co.id/2013/09/laporan-praktikum-rangkaian-seri-dan.html http://muslim-sejati1.blogspot.co.id/ http://www.bimatamacemerlang.com/foto_produk/63kabel%20penghubung%20%284%29.jpg http://rsrelectronics.com/test/ps28.jpg https://tienkartina.wordpress.com/2010/11/13/kapasitor/ http://nurlatifah55.blogspot.co.id/2014/04/v-behaviorurldefaultvmlo.html?view=classic
.jpg){kind=link}
