Muatan Ilmu Pengetahuan Alam Kompetensi Dasar Mengidentifikasi komponen- komponen listrik dan fungsinya dalam rangkaian listrik sederhana Tema 2 TOKOH DAN PENEMU
Siapakah Tokoh ini?
1)Rangkaian listrik adalah susunan alat-alat listrik yang dihubungkan dengan sumber listrik sehingga menghasilkan arus listrik. 2)Arus listrik adalah aliran muatan listrik dari kutub positif (tegangan tinggi) ke kutub negatif (tegangan rendah). Pengertian Rangkaian listrik dan Arus Listrik
1) Sakelar berfungsi untuk memutus dan menyambung arus listrik. 2) Baterai berfungsi sebagai sumber listrik 3) Lampu sebagai pengubah listrik menjadi cahaya 4) Kabel listrik berfungsi untuk mengalirkan arus listrik 5) Sekering berfungsi untuk menjaga komponen dari kelebihan muatan dengan arus berlebih. Komponen – komponen Listrik
Manfaat Listrik Bagi kehidupan manusia, listrik berfungsi untuk menghidupkan/ menggerakkan peralatan listrik rumah tangga (alat elektronik), sehingga peralatan tersebut dapat difungsikan dengan maksimal.
Berdasarkan mengalir tidaknya arus, dibagi menjadi dua macam: 1) Rangkaian Terbuka: Susunan alat-alat listrik yang terputus, sehingga arus listrik tidak mengalir. 2) Rangkaian Tertutup: Susunan alat-alat listrik yang menyebabkan arus mengalir. Gambar 1 ( a ) Gambar 1( b ) 1. Gambar 1(a) menunjukan rangkaian terbuka yang mengakibatkan arus tidak mengalir dan lampu mati 2. Gambar 1(b) menunjukan rangkaian tertutup yang mengakibatkan arus mengalir dan lampu menyala
Berdasarkan pemasangannya, Rangkaian listrik dibedakan menjadi tiga yaitu : 1. Rangkaian Listrik Seri 2. Rangkaian Listrik Parallel 3.Rangkaian Listrik Campuran
Rangkaian seri adalah rangkaian alat/komponen listrik yang disusun secara berurut, disebut juga rangkaian berderet 1. Rangkaian Listrik Seri Gambar kiri menunjukkan 3 buah lampu, 2 baterai, dan 1 saklar yang dirangkai secara seri. Gambar kanan merupakan skema dari rangkaian. seluruh komponen (lampu, baterai, saklar) pada rangkaian seri di susun secara berurut atau berderet pada 1 jalur (kabel).
Ciri – ciri Rangkaian Listrik Seri 1) Komponennya disusun secara berurutan atau berderet 2) Arus listrik mengalir tanpa melalui cabang 3) Arus listrik yang mengalir di berbagai titik dalam rangkaian besarnya sama 4) Tegangan listrik disetiap hambatan nilainya berbedabeda
Kelebihan Rangkaian Listrik Seri 1) Hemat biaya karena tidak membutuhkan banyak kabel dan saklar (cukup 1 saklar). 2) Tidak sulit untuk melakukan pemeriksaan saat terjadi kerusakan karena tidak banyak komponen yang harus diperiksa. 3) Kuat arus listrik yang mengalir pada tiap bagian besarnya sama. 4) Cara pembuatannya mudah karena bentuknya sederhana. 5) Rangkaian seri tidak membutuhkan terlalu banyak komponen karena pemasangannya secara sejajar.
Kekurangan Rangkaian Listrik Seri 1) Jika salah satu komponen rusak, maka seluruh komponen akan mati atau tidak berfungsi. 2) Saat dipasang beberapa lampu, maka nyala lampu tidak sama terang. 3) Penggunaan listrik tidak efisien karena hambatan total rangkaian yang besar. 4) Rangkaian seri jika salah satu alat listrik dilepas atau rusak maka arus listrik akan terputus. 5) Rangkaian seri memerlukan daya listrik lebih banyak sehingga boros listrik, akibatnya baterai cepat habis. 6) Rangkaian seri yang digunakan pada lampu akan menghasilkan nyala lampu yang agak redup dan tidak stabil, semakin banyak lampu makin redup.
Contoh Penggunaan Rangkaian Seri 1) Senter, lampu dan baterai tersusun secara seri 2) Lampu hias, puluhan lampu disusun secara berderet.
2. Rangkaian Listrik Paralel Rangkaian alat-alat listrik yang dihubungkan secara berjajar dengan satu atau beberapa cabang. Gambar kiri menunjukkan 3 buah lampu, 2 baterai, dan 3 saklar yang dirangkai secara paralel. Gambar kanan merupakan skema dari rangkaian. seluruh komponen (lampu, baterai, saklar) pada rangkaian seri di susun secara bersusun atau berjajar. Setiap lampu memiliki jalur (kabel) dan saklar yang berbeda. Oleh karena banyaknya jalur pada rangkaian paralel membuat rangkaian ini disebut juga dengan rangkaian bercabang.
1)Memiliki percabangan 2)Hambatan total lebih kecil 3)Tegangan listrik pada setiap komponen sama besar 4)Arus listrik yang mengalir pada setiap komponen besarnya tidak sama Ciri-ciri Rangkaian Listrik Parallel
1)Penggunaan listrik lebih efisien karena hambatan total rangkaian paralel yang kecil. 2)Saat dipasang beberapa lampu, maka seluruh lampu menyala sama terang. 3)Jika salah satu lampu atau komponen rusak, maka lampu/komponen yang lain tetap menyala/berfungsi karena masing-masing bekerja secara bebas tanpa dipengaruhi komponen lain. 4)Hambatan kecil sehingga nyala lampu lebih terang. 5)Masing-masing komponen dapat bekerja secara bebas tanpa dipengaruhi komponen lain. 6)Rangkaian paralel bila salah satu lampu atau alat listrik dilepas/rusak/padam, maka lampu/alat listrik yang lain tidak ikut mati atau tetap menyala/berfungsi. Kelebihan Rangkaian Listrik Parallel
Kekurangan Rangkaian Listrik Parallel 1) Proses pembuatan rangkaian paralel cukup rumit karena bentuknya yang tidak sederhana (banyak percabangan). 2) Boros biaya karena membutuhkan komponen yang banyak (kabel dan saklar). 3) Semakin banyak percabangan, maka kuat arus akan menurun. 4) Biaya lebih mahal karena memerlukan banyak kabel 5) Kurang efisien dalam menghantarkan arus listrik 6) Rangkaian lebih rumit karena terdiri dari banyak percabangan
Contoh Rangkaian Paralel 1. Lampu Rumah 2. Lampu Lalu Lintas
3. Rangkaian Listrik Campuran Rangkaian listrik campuran adalah perpaduan antara rangkaian listrik seri dan paralel yaitu disusun secara berderet atau berurutan sekaligus sejajar.
Kelebihan Rangkaian Listrik Campuran 1) Rangkaian listrik campuran memiliki beberapa kelebihan yang juga dipunyai oleh rangkaian seri dan rangkaian campuran. Selain itu rangkaian listrik campuran mempunya variasi yang lebih banyak sehingga dapat digunakan untuk berbagai macam keperluan seperti instalasi listrik rumahan dan lain sebagainya. 2) Karena rangkaian campuran disusun dari rangkaian paralel, maka beban satu tidak mempengaruhi beban yang lainnya. Misal ketika lampu rumah satu mati, yang lain tidak ikut mati. Kecuali jika memang beban tersebut dipasang secara seri, maka jika beban satu mati, yang lain juga ikut mati.
Kekurangan Rangkaian Listrik Campuran 1) Karena disusun dari rangkaian seri dan paralel, tentu rangkaian campuran memerlukan kabel yang lebih banyak. Tentu saja biaya atau ongkos yang dibutuhkan untuk membangun sebuah rangkaian campuran lebih banyak. Selain itu jika anda menggunakan power berupa baterai, tentunya dayanya akan lebih cepat habis.
Kegunaan dari Rangkaian Campuran 1) Instalasi listrik untuk gedung dan perumahan masyarakat 2) Instalasi kendaraan bermotor 3) Instalasi beberapa kendaraan eletronik
Perbedaan antara Rangkaian Listrik Seri dan Rangkaian Listrik Paralel 1. Perbedaan dari Segi Susunan Pada rangkaian seri, alat atau komponen disusun secara berurut atau berderet, sehingga tidak terdapat percabangan sedangkan rangkaian paralel, alat atau komponen disusun secara bersusun atau berjajar, sehingga terdapat percabangan, 2. Perbedaan dari Segi Kuat Arus Pada rangkaian seri, kuat arus yang mengalir di setiap komponen besarnya sama dengan arus dari sumber, sedangkan Pada rangkaian paralel, kuat arus yang mengalir di setiap komponen besarnya tidak sama dengan arus sumber 3. Perbedaan dari Segi Nyala Lampu Pada rangkaian seri, nyala lampu menjadi lebih redup karena hambatan total rangkaian yang besar, Sedangkan Pada rangkaian paralel, nyala lampu terang karena hambatan total rangkaian yang kecil
1) S2 dengan L2 disusun seri, maka bila S2 dibuka L2 mati 2) S2 dengan L3 dan L4 disusun parallel, maka bila S2 dibuka L3 dan L4 tetap nyala 3) S1 disusun seri dengan semua lampu dan saklar, bila S1 dibuka maka semua lampu mati 1) S2 dengan L1 dan L2 disusun seri, bila S1 dibuka L1 dan L2 mati 2) Sedangkan S2 dengan L3 dan L4 disusun parallel, jika S2 dibuka maka L3 dan L4 tetap menyala 3) S1 dengan L3 dan L4 disusun seri, jika saklar satu dibuka L3 dan L4 mati, sedangkan L1 dan L2 tetap nyala
SEKIAN DAN TERIMA KASIH