Konsep Dasar Rangkaian Listrik

Jika persamaan tidak ditampilkan dengan benar, silakan gunakan tampilan desktop

Jika kita ingin tahu lebih banyak tentang listrik, ingin memperbaiki perangkat listrik, atau kalian berencana untuk menjadi tukang listrik? Kalian lebih tahu persis “apa itu rangkaian listrik”. Pada postingan kali ini kita tidak hanya akan mempelajari apa itu rangkaian listrik, tetapi segala sesuatu yang berhubungan dengannya. Ada banyak hal yang kita butuhkan untuk memahami rangkaian listrik dengan sempurna.

Mula-mula kita akan mempelajari pengertian rangkaian listrik beserta simbol-simbol rangkaian elektronika dan listriknya. Jenis rangkaian listrik juga penting bagi kita untuk menganalisis rangkaian dan menghindari risiko serta mendapatkan solusi yang lebih baik. Di sini kalian juga akan memahami komponen dasar dan umum dari rangkaian listrik.

Jika kalian membaca ini sekarang, kami yakin kalian ingin mencari tahu ‘apa sebenarnya listrik dan rangkaian listrik’. Mungkin itu rasa ingin tahu kalian sendiri, pekerjaan rumah, tugas, atau bahkan hanya mempelajarinya untuk ujian yang akan datang, kalian perlu tahu apa itu listrik dan rangkaian listrik.

Kita tahu, penjelasannya sendiri terlalu luas dan terlalu sempit pada saat bersamaan. kalian mungkin menemukan banyak perbedaan dalam teorinya tetapi pada saat yang sama, kalian mungkin tidak menemukan jawaban yang kalian cari.

Nah, listrik itu sendiri seperti ‘hal ajaib’. Kalian tidak dapat melihatnya dengan mata telanjang tetapi dapat merasakan kehadirannya.

Nah, sekarang kalian telah menemukan jawaban terbaik kalian di sini. Di sini kita akan mempelajari hal-hal dasar tentang: apa sebenarnya listrik itu, kapan ditemukan, siapa penemunya, apa itu rangkaian listrik dan cara kerjanya, dan terakhir kita akan mempelajari jenis rangkaian listrik dan contohnya.

Apa itu Listrik?

Listrik disebut fenomena fisika yang berkaitan dengan keberadaan materi yang memiliki sifat muatan listrik. Berabad-abad yang lalu, listrik dianggap tidak berhubungan dengan magnet.

Tapi setelah demonstrasi Maxwell, baik magnet dan listrik dianggap sebagai fenomena tunggal. Pengertian listrik adalah:

• Listrik adalah salah satu bentuk energi.
• Listrik adalah aliran muatan listrik
• Listrik adalah aliran elektron.

Jika kalian mengetik ‘apa itu listrik’, penjelasan di atas adalah definisi sederhana dari listrik. Yang menjadi perhatian kita adalah muatan listrik.

Hal ini dapat berupa positif atau negatif dan menghasilkan medan listrik. Pergerakannya disebut dengan arus listrik dan mampu menghasilkan medan magnet.

Kapan Listrik Ditemukan?

Thomas Edison, seorang penemu Amerika, melakukan penelitian yang luar biasa, bola lampu di laboratoriumnya pada tahun 1879. Pada akhir tahun 1880-an, stasiun listrik kecil dibangun menggunakan desain Edison di kota AS.

Nanti setelah penelitian ini, kita akan mengenal Alessandro Volta, Penemu rangkaian listrik.

Alessandro Volta membuat penemuan rangkaian listrik pertama pada tahun 1800. Dia membuat pernyataan bahwa menghubungkan mangkuk larutan garam dengan strip logam dapat menghasilkan aliran listrik yang stabil.

Dia menggunakan piringan tembaga, larutan garam yang direndam dalam karton dan seng. Tumpukan voltanya dikenal sebagai baterai awal. Dengan menghubungkan baterai dengan kawat tembaga tunggal dari atas ke bawah, arus listrik mengalir.

Siapa Penemu Listrik?

Bahkan listrik adalah salah satu fenomena alam, yang menemukannya perlu diapresiasi. Benjamin Franklin adalah orang pertama yang menemukan listrik dengan eksperimen sederhana.

Dia adalah seorang peneliti yang bersemangat dan memiliki waktu emasnya pada masalah ilmiah pada waktu itu. Dia memiliki begitu banyak penemuan hebat.

Setelah energi listrik ditemukan oleh Benjamin Franklin, siapa selanjutnya? Orang berikutnya adalah Alessandro Giuseppe Antonio Volta atau disingkat Alessandro Volta.

Dia adalah seorang fisikawan Italia dan penemu listrik dan tenaga. Penemuannya yang paling terkenal bagi kami adalah baterai listriknya.

Tumpukan volta adalah inovasinya pada tahun 1779-1880. Dari penemuan ini, kita dapat menghasilkan listrik dengan menggunakan proses kimia.

Apa itu Rangkaian Listrik

Ketika kita mendengar tentang sebuah rangkaian, hal pertama yang kita bayangkan adalah sebuah loop. Loop ini terhubung dari kepala ke ekor seperti sirkuit balap. Ini adalah ide dasar dari “definisi rangkaian“.

Definisi rangkaian listrik adalah “rangkaian” atau “jalur” untuk mengalirkan arus listrik. Tidak hanya lintasan, tetapi suatu rangkaian listrik terdiri dari suatu komponen yang mampu memberikan energi listrik pada rangkaian tersebut, suatu komponen yang mampu mengubah energi listrik menjadi bentuk energi yang berbeda. Untuk suplai energinya, kita bisa menggunakan baterai dan genset.

Komponen atau perangkat yang mengubah energi ke bentuk energi lain dapat berupa motor listrik, lampu, pemanas, perangkat seperti komputer dan pengisi daya, atau banyak lagi. Jangan lupa bahwa kita memerlukan “jalur” atau “rangkaian” yang berupa penghantar, kawat, dan saluran transmisi lainnya

Ringkasnya,

Rangkaian listrik adalah interkoneksi beberapa komponen listrik sehingga muatan listrik dapat mengalir sepanjang jalur tertutup atau rangkaian tertutup.

Rangkaian ini dapat digunakan untuk berbagai aplikasi.

Rangkaian listrik mengandung elemen listrik aktif dan pasif seperti resistor, induktor, kapasitor, trafo, saklar, dan masih banyak lagi.

Sangat penting untuk mempelajari bagian-bagian rangkaian listrik, simbolnya, dan fungsinya.

Jika kalian mencoba mencari apa definisi rangkaian listrik, kalian akan menemukan banyak penjelasan. Tapi, sebenarnya mereka memiliki arti yang sama, hanya disajikan dengan kata yang berbeda. Jangan bingung dengan penjelasan dasar seperti itu.

Rangkaian listrik adalah interkoneksi elemen listrik

Singkatnya, kalian dapat menyebut rangkaian listrik sebagai jalur atau saluran transmisi tempat arus listrik mengalir. Jika rangkaian digabung dari awal hingga akhir garis, kita menyebutnya ‘loop tertutup’.

Rangkaian ini membuat arus listrik dapat mengalir. Jika tidak, kami menyebutnya rangkaian terbuka’ di mana rangkaian tidak terhubung di kedua ujungnya dan arus listrik tidak dapat mengalir.

Jika kalian masih tidak dapat mengikuti petunjuk kami, maka untuk membuatnya sangat mudah, kalian dapat memeriksa ilustrasi di bawah ini. Ini adalah implementasi rangkaian listrik sederhana dimana kami membuat senter. Rangkaian listrik sederhana ini merupakan komponen dasar dari suatu rangkaian listrik.

Dalam rangkaian di atas, kalian dapat menemukan ketiga elemen utama yang membentuk rangkaian listrik.

1. Pertama, baterai adalah elemen yang memasok rangkaian
2. Kedua, lampu adalah elemen yang mengubah energi listrik menjadi bentuk energi lain, dalam hal ini penerangan dari bola lampu.
3. Ketiga, kabel sambungan yang membuat rangkaian loop tertutup. Hal ini membuat arus listrik mengalir dari baterai ke beban (lampu) dan kembali ke kutub negatif baterai.

Saklar hanyalah tambahan pada rangkaian untuk mengontrol saat lampu ON atau OFF.

Jika saklar terbuka maka tidak ada arus yang mengalir pada rangkaian dan lampu OFF karena rangkaian merupakan rangkaian terbuka. Ketika kita menutup saklar rangkaian menjadi rangkaian tertutup dan arus mengalir pada rangkaian kemudian menyalakan lampu.

Sekarang kalian telah memahami istilah definisi rangkaian listrik. Perlu diingat bahwa rangkaian terbuka dapat dianggap sebagai rangkaian listrik, tetapi tidak dapat mengalirkan arus listrik. Dan masuk akal bahwa kalian harus menggambar rangkaian dalam garis lurus sehingga kalian dapat menganalisis rangkaian dengan lebih baik.

Bagaimana Rangkaian Listrik Bekerja?

Suatu rangkaian listrik dapat bekerja jika rangkaian tersebut merupakan loop tertutup, maka arus dapat mengalir melalui sistem. Satu hal yang perlu diingat, kita membutuhkan elektron untuk dapat bergerak di seluruh rangkaian, dari kutub positif ke kutub negatif suatu sumber listrik.

Apa itu Rangkaian?

Rangkaian listrik adalah jalur atau jalur di mana arus listrik dapat mengalir. Penggunaan baterai atau sumber daya apa pun akan menghasilkan gaya untuk membuat elektron bergerak melalui ujung ke ujung jalan.

Contoh interkoneksi yang paling sederhana adalah rangkaian senter. Rangkaian ini memiliki tiga elemen dasar: lampu, kabel penghubung (atau kabel konduktor), dan baterai.

Jika kita tidak belajar tentang teknik elektro, kita mungkin merasa tidak berguna.

Sekarang mari kita terapkan interkoneksi pada hal-hal ini. Menghubungkan mereka semua bersama-sama dengan keputusan yang tepat akan memberi kita senter.

Simbol Rangkaian Elektronik dan Listrik

Jika kalian sedang merancang, menganalisis, atau memperbaiki suatu rangkaian listrik, kalian perlu mengetahui setiap komponen elektronik beserta simbol elektronik dalam rangkaian tersebut atau setiap simbol rangkaian listrik yang harus kalian gunakan. Ketika kita berurusan dengan rangkaian, kemungkinan besar kita akan berurusan dengan diagram rangkaiannya.

Diagram rangkaian menunjukkan koneksi sekelompok komponen listrik di rangkaian itu. kalian benar-benar akan membutuhkan ini untuk melakukan pekerjaan kalian dengan sangat baik. Membayangkan rangkaian tanpa menggambar itu sangat sulit, terutama untuk rangkaian yang kompleks.

Simbol elektronik dapat dibagi menjadi:

1. Kabel koneksi
2. Catu daya atau sumber daya
3. Perangkat keluaran
4. Saklar (listrik atau manual)
5. Komponen dasar seperti resistor, kapasitor, dan induktor
6. Dioda
7. Transistor
8. Audio
9. Meteran seperti voltmeter, ammeter, galvanometer, ohmmeter, power meter, dan osiloskop
10. Sensor
11. Gerbang logika
12. Integrated circuit
13. Operational amplifier

Kita akan mempelajari setiap simbol di atas dalam penjelasan singkat untuk membuat hal ini cepat.

Simbol kabel koneksi

Kami akan menemukan banyak persimpangan kabel di rangkaian. Pastikan untuk memahami apa saja jenis persimpangan di sini,

Kabel

Kami menggunakan ini untuk menghubungkan komponen ke komponen dan membuat rangkaian listrik. Ini adalah konduktor sebagai jalur untuk arus mengalir. Simbolnya sangat sederhana, hanya garis lurus.

Kawat terhubung

Simbolnya adalah ‘titik’ di ‘persimpangan jalan’. Kadang-kadang disebut simpul atau node, karena salah satu hukum Kirchhoff menggunakan istilah ini.

Kawat tidak terhubung

Dalam rangkaian kompleks seperti rangkaian yang memiliki sensor umpan balik, persilangan kawat ini tetapi tidak bergabung adalah hal yang biasa. Persimpangan ini tidak terhubung sama sekali. Kita dapat menggunakan simbol kurva ini untuk menunjukkan bahwa kabel ini tidak terhubung. Contoh di sebelah kiri juga sama karena kita tidak menggunakan “titik” tapi kadang bisa salah baca.

Di bawah ini adalah perbedaan simbol dari kawat yang disambung dan kawat yang tidak disambung.

Simbol catu daya

Elemen ini memberi energi pada rangkaian dengan tegangan atau arus.

Sel

Simbolnya adalah dua garis, yang lebih besar menunjukkan polaritas positif sedangkan yang lebih kecil menunjukkan polaritas negatif. Elemen ini memberikan tegangan listrik.

Baterai

Kalian seharusnya sudah mengetahui hal ini. Indikator polaritasnya sama dengan sel. Elemen ini memberikan tegangan listrik.

Sel surya atau sel fotovoltaik

Elemen ini mengubah energi matahari menjadi energi listrik.

Sumber DC

Menyuplai energi listrik dalam bentuk arus searah. Baterai juga menggunakan simbol ini.

Sumber AC

Menyuplai energi listrik dalam bentuk arus bolak-balik.

Sekering

Sebuah perlindungan rangkaian untuk mencegah meledak jika terjadi kesalahan. Komponen ini dapat memutus rangkaian jika arus terlalu tinggi dan melebihi kemampuan sekering.

Transformator

Dua kumparan kawat dan dihubungkan oleh inti besi. Trafo dapat menaikkan atau menurunkan tegangan AC. Komponen ini menggunakan gaya elektromagnetik.

Ground

Pembumian atau ground digunakan untuk mencegah zap pada rangkaian saat disentuh.

Di bawah ini adalah simbol sel, baterai, sel surya, suplai dc dan ac, sekring, trafo, dan ground.

Simbol perangkat keluaran

Elemen ini mengubah energi listrik menjadi berbagai bentuk energi.

Lampu (pencahayaan dan indikator)

Sebuah transduser untuk memancarkan cahaya sebagai penerangan atau hanya sebagai indikator sederhana.

Pemanas

Transduser untuk mengubah energi listrik menjadi panas.

Motor

Sebuah transduser untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik dan kinetik.

Bel

Transduser untuk mengubah energi listrik menjadi keluaran suara.

Di bawah ini adalah simbol lampu, pemanas, motor, dan bel.

Simbol saklar

This element is used to control the current flow in the circuit.

Saklar NO (Normally Open)

Tombol tekan yang dalam keadaan tertutup saat ditekan. Artinya, jika kita menekan tombol, arus akan mengalir. Apakah Anda ingat cara menghidupkan dan mematikan senter? Ini adalah simbolnya. Ini mungkin saklar listrik atau saklar analog.

Saklar NC (Normally Close)

Tombol tekan yang dalam keadaan terbuka saat ditekan. Artinya jika kita menekan tombol, arus akan berhenti mengalir.

Saklar Single Pole Single Throw (SPST)

Arus akan mengalir ketika saklar dalam keadaan tertutup.

Saklar Single Pole Double Throw (SPDT)

Saklar dua kondisi yang dapat mengalihkan aliran arus tergantung pada rute.

Saklar Double Pole Double Throw (DPDT)

Saklar ini dapat diterapkan sebagai saklar pembalik untuk motor.

Relay

Saklar listrik yang terkenal memiliki begitu banyak jenis relay.

Di bawah ini adalah simbol untuk saklar NO dan NC, SPST, SPDT, DPDT, dan relay.

Simbol resistor

Komponen ini digunakan untuk mengontrol arus pada rangkaian. Resistor memberikan resistansi dalam rangkaian, membatasi berapa banyak arus yang mengalir. Ada banyak jenis resistor di dunia.

Resistor

Ini mencegah aliran muatan ke tingkat tertentu.

Resistor variabel rheostat

Ini digunakan untuk mengontrol kecerahan lampu dan kecepatan motor.

Resistor variabel potensiometer

Variabel resistor ini memiliki 3 port dan salah satunya digunakan sebagai transduser yang mengubah posisi menjadi sinyal listrik. Dengan kata lain, ini digunakan untuk Analog-to-Digital Converter.

Resistor variabel preset (trimmer)

Resistor variabel ini menggunakan obeng yang akan diatur untuk mengatur resistansinya.

Di bawah ini adalah simbol resistor, rheostat, potensiometer, dan trimmer.

Simbol kapasitor

Komponen ini digunakan untuk memberikan kapasitansi pada rangkaian. Ada banyak jenis kapasitor.

Kapasitor nonpolar

Kapasitor ini tidak memiliki polaritas dan mampu mengisi tegangan listrik.

Kapasitor polar

Polaritas perlu dihubungkan dengan cara yang benar dan kapasitor ini memiliki kapasitansi yang lebih besar.

Kapasitor variabel

Sebuah kapasitor variabel sebagai radio tuner misalnya.

Kapasitor variabel trimmer

Kita dapat mengatur kapasitansi untuk kapasitor dan membiarkannya bekerja.

Di bawah ini adalah simbol untuk kapasitor nonpolar, polar, variabel, dan trimmer.

Simbol induktor

Induktor itu sendiri memiliki beberapa versi seperti,

Induktor inti udara

Induktor yang tidak memiliki inti atau inti udara.

Induktor inti besi

Induktor dengan inti besi.

Induktor inti ferit

Induktor yang memiliki inti ferit.

Induktor inti variabel

Kita dapat menyesuaikan induktansi untuk jenis ini.

Di bawah ini adalah simbol untuk inti udara, inti besi, inti ferit, dan induktor inti variabel.

Simbol dioda

Dioda adalah komponen untuk mencegah arus mengalir dengan arah yang berlawanan.

Dioda

Hanya memungkinkan arus mengalir ke arah yang diinginkan.

LED (Light Emitting Diode)

Dioda yang mampu memancarkan cahaya ketika arus yang mengalir melewati dioda ini.

Dioda zener

Jenis ini bekerja berlawanan dengan dioda normal dan dapat digunakan untuk mempertahankan tegangan tetap.

Fotodioda

Dioda dengan sensitivitas tinggi terhadap cahaya.

Di bawah ini adalah simbol untuk dioda, LED, dioda zener, dan fotodioda.

Simbol transistor

Kalian pasti sudah tahu tentang yang satu ini, langsung saja kita simak penjelasan singkat mengenai komponen semikonduktor ini. Kalian dapat menggunakan ini sebagai amplifier atau saklar.

NPN transistor

Transistor dengan pin NPN

PNP transistor

Transistor dengan pin PNP

Fototransistor

Transistor dengan sensitivitas tinggi terhadap cahaya.

Simbol audio

Elemen ini mengubah energi listrik menjadi suara atau sebaliknya.

Mikropon

Mengubah suara menjadi sinyal listrik.

Earphone

Perangkat untuk mendengarkan audio dalam bentuk sinyal listrik secara pribadi.

Loudspeaker

Mengubah sinyal listrik menjadi output audio untuk ditransmisikan di udara terbuka.

Transduser piezo

Mengubah gaya tekan menjadi energi listrik.

Amplifier

Untuk memperkuat sinyal listrik.

Antena

Untuk menerima atau mengirimkan sinyal.

Simbol meteran

Meter adalah alat untuk mengukur parameter apapun dalam rangkaian listrik.

Voltmeter

Alat untuk mengukur tegangan listrik.

Ammeter

Alat untuk mengukur kuat arus listrik.

Galvanometer

Sebuah alat sensitif menggunakan angker dan satu set magnet.

Ohmmeter

Alat untuk mengukur hambatan, diukur dalam ohm. Ohm sendiri sangat penting bagi kita karena berkaitan dengan hukum Ohm dan teori kelistrikan dasar. Simbol ohm meter adalah simbol dari Ohm itu sendiri.

Osiloskop

Sebuah meteran digital yang mampu menampilkan bentuk gelombang sebagai sinyal listrik. Kita dapat menyetel periode, skala pengukuran, dan bahkan menyimpan gambar.

Simbol sensor

Elemen ini mampu menerima energi dan mengubahnya menjadi sinyal listrik.

Light Dependent Resistor (LDR)

Komponen yang mampu mengubah cahaya menjadi sinyal atau tegangan listrik.

Termistor

Komponen yang mampu mengubah suhu menjadi sinyal atau tegangan listrik.

Simbol gerbang logika

Gerbang logika digunakan untuk merancang program urutan digital untuk elektronik.

Integrated Circuit (IC)

Jenis ini memiliki berbagai aplikasi dan sangat nyaman digunakan. Biasanya digambar dengan bentuk persegi panjang dan beberapa port.

Operational Amplifier

Ini juga populer dengan Op Amp dan diilustrasikan dengan bentuk segitiga bersama dengan tiga port: dua sebagai input dan satu sebagai output.

Jenis Rangkaian Listrik

Jika kita berbicara tentang jenis rangkaian listrik, kita akan menemukan dua jenis yang sangat mendasar. Yang pertama adalah rangkaian seri dan yang kedua adalah rangkaian paralel, atau kalian dapat mengubah susunannya, tidak akan terlalu penting. Perbedaan mendasar mereka adalah berapa banyak loop yang mereka miliki di rangkaian mereka. Kalian dapat memeriksa contoh di bawah ini, kalian akan lebih cepat memahaminya.

Rangkaian seri

Rangkaian seri memiliki satu loop dari ujung ke ujung, dari sumber kembali ke sumber. Jika kita memotong kabel pada posisi apa pun atau melepaskan salah satu elemen kecuali sumbernya, titik itu adalah rangkaian terbuka dan arus akan berhenti mengalir.

Kalian dapat melihat contohnya di bawah ini.

Dalam rangkaian seri, arus dalam rangkaian akan sama untuk setiap elemen di sana. Ringkasan, arus yang melewati R1 dan R2 akan menjadi nilai yang sama. Jika kita melepas salah satu resistor maka rangkaian akan menjadi rangkaian terbuka dan arus akan berhenti mengalir.

Itulah hal penting tentang rangkaian seri. Contoh sederhana lain dari rangkaian seri adalah senter. Kita hanya perlu menghubungkan baterai, saklar, dan lampu dalam satu jalur. Setelah kalian membuka saklar maka lampu akan mati.

Rangkaian Paralel

Rangkaian paralel memiliki lebih dari satu loop untuk arus mengalir. Jika kita memotong kabel pada posisi apa pun atau melepaskan salah satu elemen kecuali sumbernya, titik itu adalah rangkaian terbuka tetapi arus masih dapat mengalir melalui loop lain.

Kalian dapat melihat contohnya di bawah ini.

Dalam rangkaian paralel, arus dalam rangkaian akan menjadi jumlah dari semua arus di setiap loop. Arus di setiap loop tergantung pada beban di loop itu. Jika kita melepas R1 maka arus yang melalui R1 akan mulai mengalir melalui R2. Jika kita melepas R2 maka arus yang melalui R2 akan mulai mengalir melalui R1.

Ringkasan, jika kita memotong satu loop maka arus akan mulai mengalir di loop lain selama ada loop yang masih merupakan rangkaian tertutup.

Closed circuit

Ini adalah rangkaian di mana rangkaian terhubung ujung ke ujung dan muatan listrik dapat bergerak melalui sistem.

Rangkaian ini sama dengan rangkaian senter saat kalian menyalakan saklar.

Open circuit

Kalian akan menemukan sesuatu yang aneh di rangkaian ini di mana rangkaian tidak terhubung di tempat tertentu. Muatan listrik tidak dapat bergerak dalam rangkaian ini.

Contoh rangkaian ini adalah saat kalian mematikan saklar senter.

Short circuit

Hubung singkat adalah hubung singkat yang arusnya terlalu besar. Hal ini dapat terjadi jika tidak ada beban pada kabel konduktor yang terhubung ke sumber listrik.

Ini seperti menghubungkan kutub positif dan kutub negatif baterai dengan kawat tembaga.

Rangkaian Listrik AC dan DC

Kita akan menjumpai banyak rangkaian listrik dalam aplikasi kehidupan. Penerapan rangkaian listrik akan menghasilkan jenis rangkaian listrik yang berbeda. Untuk memulai, jenis rangkaian listrik akan berbeda sebagai:

• Rangkaian DC
• Rangkaian AC

Perbedaan antara keduanya adalah sumber rangkaian listrik yang sesuai. Jika sumber dc memberi energi pada rangkaian, itu akan menjadi rangkaian dc.

Di sisi lain, rangkaian ac terjadi jika sumber ac memberi energi pada rangkaian. Pastikan untuk membaca keduanya sebelum berangkat untuk memajukan masalah.

Frequently Asked Questions