LAPORAN KEGIATAN PRAKTIKUM KELISTRIKAN

  

LAPORAN KEGIATAN PRAKTIKUM

KELISTRIKAN

A.    TUJUAN

1.     Mengetahui rangkaian listrik seri

2.     Mengetahui rangkaian listrik paralel.

 

B.    ALAT DAN BAHAN

1.     Baterai 1,5 volt 3 buah

2.     Rangkaian listrik seri.

3.     Rangkaian listrik paralel.

 

C.    LANDASAN TEORI

Rangkaian listrik dapat dibedakan atas 2 bagian, yaitu : listrik statis dan listrik dinamis. Listrik statis mempelajari tentang muatan listrik yang diam, sedangkan listrik dinamis mempelajari tentang muatan listrik yang bergerak. (Rumanta, 2022)

Model rangkaian listrik secara umum ada beberapa jenis, yaitu rangkaian seri, rangkaian paralel dan rangkaian seri-paralel serta rangkaian hubungan bintang-delta atau delta-bintang (Yunus, 2019). Pemodelan rangkaian listrik menentukan kondisi penggunaan dari peralatan listrik di dalam suatu sistem tenaga listrik (Mismail, 2011). Pemanfaatan lain dari rangkaian listrik adalah untuk mengadakan perpindahan energi dari satu tempat ke tempat yang lain melalui antara himpunan peralatan listrik yang saling terhubung (Puriyanto, 2021). Ada 2 jenis rangkaian yang akan kita pelajari dalam praktikum ini, yaitu :

1.       Rangkaian seri

Rangkaian seri adalah rangkaian listrik yang tersusun dari komponen hambatan listrik yang saling terhubung dalam posisi seri. Keberadaan komponen-komponen ini dapat menghambat aliran elektron yang mengalir dalam rangkaian sehingga dapat dikatakan sebagai hambatan. Rangkaian hambatan seri ini digunakan untuk memperbesar nilai hambatan listrik sekaligus membagi beda potensial yang berasal dari sumber tegangan. Rangkaian tersebut dapat diganti dengan sebuah hambatan pengganti seri. Rangkaian hambatan seri mempunyai kelebihan dan kekurangan. Kelebihannya yaitu dapat menghemat biaya karena hanya menggunakan sedikit penghantar listrik. kelemahannya yaitu apabila salah satu lampu tidak berfungsi atau rusak maka komponen yang lain tidak dapat berfungsi. (Ponto, 2018)

Sifat-sifat Rangkaian Seri adalah sebagai berikut (Ubadillah, 2015):

a.     Arus yang mengalir pada masing beban adalah sama.

b.     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.

c.     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.

d.     Jika salah satu beban atau bagian dari rangkaian tidak terhubung atau putus, aliran arus terhenti.

Prinsip dalam Rangkaian Seri adalah sebagai berikut:

a.     Hambatan total merupakan hasil penjumlahan tiap-tiap hambatan serinya.

b.     Kuat arus dalam tiap-tiap hambatannya tetap dan besar kuat arus setiap hambatan sama dengan kuat arus totalnya.

c.     Beda potensial/tegangan tiap-tiap hambatannya berbeda-beda dan hasil penjumlahan tegangan tiap-tiap hambatannya sama dengan tegangan totalnya.

V (tegangan listrik) total = V1 + V2 +.. Vn

I (arus lisrik)  total = I1 = I2 =…. I n

R (hambatan listrik) total = R1 + R2 + ... Rn

 

Contoh paling sederhana penerapan rangkaian listrik seri dalam kehidupan sehari-hari (di rumah) yaitu:

-       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) atau orang bilang lampu neon, 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.

 

2.       Rangkaian paralel

Rangkaian paralel adalah rangkaian listrik yang tersusun dari beberapa komponen hambatan listrik yang terhubung dengan posisi paralel. bertujuan memutuskan salah satu beban tanpa mempengaruhi atau beban lain tidak putuspada suatu alat listrik yang terpasang secara langsung (Ponto, 2018). Susunan paralel dalam rangkaian listrik menghabiskan biaya yang lebih banyak, hal ini dikarenakan kabel penghubung yang diperlukan lebih banyak. Selain kelemahan tersebut, susunan paralel memiliki kelebihan tertentu dibandingkan susunan seri. Adapun kelebihannya adalah jika salah satu komponen dicabut atau rusak, maka komponen yang lain tetap berfungsi sebagaimana mestinya (Ubaidillah, 2015)

V (tegangan listrik) total = V1 = V2 = V3 = .. Vn

 I (arus listrik) total = I1 + I2 +.. In

1/R (seperhambatan) 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:

-       Seperhambatan paralel merupakan hasil penjumlahan sepertiap-tiap hambatan paralelnya.

-       Kuat arus dalam percabangannya berbeda-beda dan perbandingan kuat arus tiap-tiap percabangan berbanding terbalik dengan perbandingan hambatan tiap-tiap percabangannya serta hasil penjumlahan kuat arus tiap-tiap percabangannya sama dengan kuat arus totalnya.

-       Beda potensial/ tegangan tiap-tiap percabangannya tetap dan besar tegangan setiap percabangan sama dengan tegangan totalnya.

 

Perbedaan Rangkaian seri dan paralel adalah sebagai berikut:

a.     Rangkaian seri besar arus listriknya sama besar, tapi besar tegangannya berbeda-beda tergantung besar hambatan pada rangkaian tersebut.

b.     Rangkaian paralel, besar tegangan adalah sama untuk masing hambatan yg terpasang, tapi arusnya berbeda tergantung besar hambatan yg terpasang.

c.     Rangkaian seri, total hambatan tinggal dijumlah semua, sedangkan rangkaian paralel, jumlah hambatan adalah 1/Rt = (1/R1)+(1/R2)+ ...

d.     Jumlah total hambatan pada rangkaian seri, lebih besar dari rangkaian paralel.

e.     Total daya yg diserap rangkaian seri biasanya lebih besar dibanding rangkaian paralel.

 

 

D.    PROSEDUR PERCOBAAN

1.     Susunlah baterai pada rangkaian seri

2.     Tekan tombol dan amati nyala lampu

3.     Susunlah baterai pada rangkaian paralel

4.     Tekan tombol dan amati nyala lampu

5.     Bandingan nyala lampu seri dan paralel

 

E.    HASIL PENGAMATAN

Rangkaian seri	Rangkaian paralel
Nyala lampu redup	Nyala lampu lebih terang
Baterai lebih boros	Baterai lebih awet

 

F.    PERTANYAAN-PERTANYAAN

1.     Dari hasil pengamatan anda, jelaskan pengertian arus listrik dan tegangan arus listrik.

Jawab :

Arus listrik adalah laju aliran muatan listrik melewati suatu titik atau bagian (Horowitz, 2015). Muatan listrik dibawa oleh partikel bermuatan, sehingga arus listrik adalah aliran partikel muatan. Partikel yang bergerak disebut pembawa muatan, dan dalam konduktor yang berbeda mungkin jenis partikel yang berbeda (Anthony, 2004)

Tegangan listrik atau beda potensial adalah tegangan yang bekerja pada elemen atau komponen dari satu terminal/kutub ke terminal/kutub lainnya yang dapat menggerakkan muatan listrik (Safitri, 2017)

2.     Jelaskan hubungan antara arus listrik dan tegangan arus listrik.

Jawab :

Besarnya tegangan listrik dalam sebuah rangkaian sebanding dengan kuat arus listrik. Hal ini  menyatakan bahwa tegangan listrik dalam rangkaian akan bertambah jika arus yang mengalir dalam rangkaian bertambah. Hubungan tersebut dapat di tuliskan dalam persamaan matematika.

V ~ I atau

V = R I (Hukum Ohm)

R adalah konstanta yang disebut hambatan penghantar, satuannya adalah ohm (Ω)

3.     Tentukanlah mana yang lebih tahan lama dengan menggunakan 3 buah baterai yang disusun secara seri atau paralel? Mengapa demikian?

Jawab :

Pada rangkaian paralel baterainya lebih tahan lama, hal tersebut  dikarenakan muatan listrik yang mengalir lebih sedikit sehingga menyebabkan nyala lampu redup.

4.     Dari hasil percobaan, buatlah kesimpulan anda tentang :

a.     Arus listrik

b.     Tegangan listrik

Jawab :

a.     Arus listrik

Pada rangkaian seri, kuat arus (I) akan mengalir dari sumber energi (baterai) yang ada dari satu hambatan ke hambatan lain melewati satu kabel. arus listrik yang melewati hambatan 1, nilainya akan sama besar dengan arus yang melewati hambatan 2. Itu berarti, kuat arus total sama dengan kuat arus yang ada di hambatan 1, maupun hambatan 2. Secara matematis dapat ditulis menjadi:

I_tot = I₁ = I₂ = I…

Pada rangkaian paralel, penyusunannya dilakukan secara sejajar atau bersusun. Sehingga sumber arus listrik yang ada di dalamnya bercabang-cabang. Setia komponen yang ada di dalam rangkaian paralel memiliki besar tegangan yang sama. Oleh karena itu, setiap komponen yang dilalui oleh arus listrik akan dijumlahkan menjadi jumlah total arus secara keseluruhan.

I_tot = I₁ + I₂ + I…

b.     Tegangan listrik

Pada rangkaian seri, tegangan yang mengalir di hambatan 1, tidak sama dengan yang ada di hambatan 2. Tetapi, apabila seluruh tegangan yang ada di hambatan pada rangkaian itu dijumlahkan, hasilnya akan sama dengan tegangan yang ada di sumber. Atau dengan kata lain;

V_tot = V₁ + V₂ + V…

Pada rangkaian paralel, tegangan yang ada pada hambatan 1 dan hambatan 2 akan bernilai sama besar. Maka, kita dapat menuliskannya menjadi:

_Vtot = V₁ = V₂ = V…

 

G.   PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini, bertujuan untuk membandingkan rangkaian seri dan rangkaian paralel. Ketika ada dua atau lebih perangkat listrik dalam rangkaian dengan sumber energi, ada beberapa cara dasar untuk menghubungkannya. Mereka dapat dihubungkan secara seri atau paralel.

Rangkaian seri adalah rangkaian di mana dua komponen berbagi simpul yang sama dan arus yang sama mengalir melaluinya. Namun, dalam rangkaian paralel, komponen berbagi dua node yang sama.

Perbedaan rangkaian seri dan paralel yang utama adalah besarnya arus yang mengalir melalui masing-masing komponen dalam rangkaian. Dalam rangkaian seri, jumlah arus yang sama mengalir melalui semua komponen yang ditempatkan di dalamnya. 

Di sisi lain, dalam rangkaian paralel, komponen-komponen ditempatkan secara paralel satu sama lain yang karenanya rangkaian tersebut membagi aliran arus. Arus yang mengalir dari sumber akan terbagi menjadi arus yang mengalir melalui masing-masing komponen tersebut.

Rangkaian seri yang digunakan pada lampu akan menghasilkan nyala yang redup. Susunan dari rangkaian seri mengakibatkan rangkaian ini mampu menghemat listrik yang dipakai karena keseluruhannya memakai sumber listrik yang sama.

Sedangkan pada rangkaian paralel, nyala lampu lebih terang dikarenakan setiap lampu pada rangkaian paralel mendapat arus tanpa dipengaruhi lampu satunya. Itu lah yang mengakibatkan lampu yang lainnya masih terhubung dengan sumber arus listrik.

Dalam penggunaan baterai, pada rangkaian paralel baterainya lebih tahan lama, hal tersebut  dikarenakan muatan listrik yang mengalir lebih sedikit dan menyebabkan nyala lampu redup. Hal tersebut berkebalikan dengan rangkaian paralel.

 

H.   KESIMPULAN

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

2.     Rangkaian seri adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara sejajar (seri). Sifat khas rangkaian seri adalah kuat arus di sepanjang rangkaian sama.

3.     Keuntungan rangkaian seri adalah hemat kabel, dan rangkaiannya sederhana sehingga membuatnya pun mudah.

4.     Kerugian rangkaian seri, 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

5.     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

6.     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.

7.     Kerugian rangkaian paralel adalah rangkaiannya yang rumit, sehingga relatif sulit menyusunnya, dan membutuhkan banyak kabel. I₁ : I₂ : I₃ = I/R₁ : I/R₂ : I/R₃

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

 

I.      DAFTAR PUSTAKA

Rumanta, M. 2022. Praktikum IPA di SD. Banten : Universitas Terbuka

Yunus, A. M. S., dan Djalal, M. R. (2019). Pemodelan untuk Rangkaian Listrik. Sleman: Deepublish. hlm. 28. ISBN 978-623-209-387-4.

Mismail, Budiono (2011). Dasar Teknik Elektro Jilid 1: Rangkaian Listrik. Malang: UB Press.

Puriyanto, R. D., dan Rosyady, P. A. (2021). Ashari, Budi, ed. Dasar-Dasar Pengukuran Besaran Listrik. Yogyakarta: UAD Press. hlm. 2. ISBN 978-602-0737-44-7.

Ponto, Hantje (2018). Dasar Teknik Listrik (PDF). Sleman: Deepublish. ISBN 978-623-7022-93-0.

http://faridubaidillah.blogspot.com/2015/03/rangkaian-seri-dan-paralel.html

Horowitz, Paul; Hill, Winfield (2015). The art of electronics (edisi ke-3rd). Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-80926-9.

Anthony C. Fischer-Cripps (2004). The electronics companion. CRC Press. hlm. 13. ISBN 978-0-7503-1012-3.

Safitri, N., Suryati, dan Rachmawati (2017). Analisis Rangkaian Listrik: Teori Dasar, Penyelesaian Soal dan Soal-Soal Latihan (PDF). Lhokseumawe: Penerbit Politeknik Negeri Lhokseumawe. hlm. 5. ISBN 978-602-17282-5-3.

https://sumber.belajar.kemdikbud.go.id/repos/FileUpload/Listrik%20Dinamis/MP_files/konten5.html#:~:text=Besarnya%20tegangan%20listrik%20dalam%20sebuah,yang%20mengalir%20dalam%20rangkaian%20bertambah.

 

J.     KESULITAN YANG DIALAMI

Alhamdulillah tidak ada.

 

K.   FOTO/VIEDO PRAKTIKUM

Link video praktikum : https://youtu.be/X4XfXBwx1YY