Cara Menghitung Hambatan Total pada Rangkaian Listrik

Ilustrasi rangkaian listrik. Foto: Pixabay

Hambatan total perlu dihitung ketika memutuskan untuk menggunakan rangkaian listrik. Hal ini dilakukan agar arus dan tegangan listrik dalam rangkaian dapat diperoleh sesuai dengan yang dibutuhkan.

Meski demikian, perhitungan hambatan total sering kali tidak sesuai harapan. Oleh karena itu, perlu merangkai dua atau lebih hambatan agar mendapatkan nilai hambatan total yang sesuai.

Lantas, bagaimana cara menghitung hambatan total pada rangkaian listrik? Bagi yang ingin membuat rangkaian listrik, simak penjelasan langkah-langkah menghitung hambatan totalnya secara lengkap di bawah ini.

Bagaimana Cara Menghitung Hambatan?

Ilustrasi sedang mengecek hambatan pada rangkaian listrik. Foto: Pixabay

Mengutip buku Cerdas IPA Terpadu SD Kelas 4, 5, dan 6 oleh Siti Nurhayati, rangkaian listrik merupakan sebuah jalur atau rangkaian yang menunjukkan adanya aliran elektron dari sumber voltase atau arus listrik. Proses perpindahan elektron inilah yang dikenal sebagai listrik.

Rangkaian listrik sendiri terbagi menjadi tiga tipe, yaitu seri, paralel, dan campuran dari keduanya. Rangkaian listrik seri adalah rangkaian yang disusun secara berurutan. Keuntungan listrik seri adalah menghemat penghantar atau kabel.

Sementara itu, rangkaian listrik paralel adalah rangkaian alat-alat listrik yang disusun/dihubungkan secara berjajar atau bercabang. Ada pun rangkaian listrik campuran, yakni kombinasi dari rangkaian seri dan rangkaian paralel.

Dalam pembuatan rangkaian listrik, seseorang perlu melakukan perhitungan terhadap hambatannya terlebih dahulu. Setiap rangkaian memiliki cara perhitungan hambatan total yang berbeda-beda.

Merujuk buku Karakteristik Arus dan Tegangan pada Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel dengan Menggunakan Resistor karangan Andi Rosman, dkk, berikut cara menghitung hambatan pada tiap rangkaian listrik.

Ilustrasi hambatan listrik. Foto: Pixabay

1. Cara menghitung hambatan total rangkaian listrik seri

Dalam rangkaian seri, hambatan total berjumlah sama dengan seluruh hambatannya. Setiap resistor (hambatan pengganti) dialiri besaran arus yang sama, sehingga setiap resistor dapat bekerja seperti yang diharapkan. Jika dirumuskan, maka akan menjadi seperti berikut ini:

Contohnya, sebuah rangkaian listrik seri mempunyai sebuah resistor 2 Ω (Ohm), sebuah resistor 5 Ω, dan sebuah resistor 7 Ω. Maka, cara menghitung hambatan total dari rangkaian tersebut adalah 2 + 5 + 7 = 14 Ω.

Jika tidak mengetahui besar hambatan masing-masing resistor, gunakan Hukum Ohm, yakni:

Langkah pertama dari menggunakan Hukum Ohm adalah menentukan besaran arus dan tegangan total dalam rangkaian. Penting diketahui, tegangan total sama dengan tegangan dari catu daya (baterai), tapi besar tegangan total tidak sama dengan besar tegangan pada satu komponen.

Selanjutnya, ubah rumus di atas untuk mencari hambatan dengan rumus berikut:

Masukkan besaran yang ditemukan ke dalam rumus ini untuk mencari hambatan total. Misalnya, sebuah rangkaian seri dipasangkan baterai 12 V, dan arus yang terukur adalah 8 Ampere. Maka, cara menghitung hambatan total di seluruh rangkaian adalah:

RT = V / I

RT = 12 V / 8 A

RT = 1,5 Ohm

2. Cara menghitung hambatan total rangkaian listrik paralel

Pada rangkaian listrik paralel, tiap resistor hanya dapat mengurangi arus listrik saat melewati satu cabang. Jadi, tiap resistor secara keseluruhan hanya berdampak kecil pada hambatan total seluruh rangkaian.

Rumus untuk hambatan total rangkaian listrik paralel adalah sebagai berikut.

Pada rangkaian listrik paralel, besar tegangan pada satu cabang sama dengan besar tegangan total seluruh rangkaian. Selama mengetahui besar tegangan untuk satu cabang, maka bisa mulai menghitung hambatan totalnya.

Selain itu, tegangan total pada rangkaian listrik paralel juga sama dengan tegangan dari catu daya, seperti baterai. Meski demikian, besaran arus bisa jadi berbeda pada masing-masing cabang.

Oleh karena itu, perlu mengetahui arus total untuk bisa mencari hambatan totalnya. Apabila telah mengetahui arus dan tegangan total untuk seluruh rangkaian, maka bisa dilanjut mencari hambatan total menggunakan Hukum Ohm.

Perlu diperhatikan, jika ada sebuah cabang yang tidak memiliki hambatan sama sekali, seluruh arus akan mengalir melalui cabang itu. Hambatan dari rangkaian ini adalah 0 Ohm.

3. Cara menghitung hambatan total rangkaian listrik kombinasi

Sebuah rangkaian listrik kombinasi memiliki beberapa komponen yang dihubungkan secara seri, dan beberapa yang lain secara paralel (pada cabang yang berbeda). Untuk mengetahui hambatan totalnya, gunakan rumus hambatan paralel dan seri sekaligus.

Rumus hambatan paralel untuk mencari hambatan total dari bagian paralel pada rangkaian. Sementara rumus hambatan seri untuk mencari hambatan total pada bagian seri dalam rangkaian.

Begitu menemukan hambatan total pada bagian paralel, coret bagian itu dari diagram. Anggap bagian itu sebagai satu komponen dengan besar hambatan sama dengan besaran yang telah ditemukan.

Jika telah mengganti bagian paralel menjadi sebuah resistor tunggal, diagram akan menjadi sebuah rangkaian seri. Mencari hambatan total dari rangkaian listrik seri sama dengan jumlah seluruh hambatan.

Apabila tidak mengetahui hambatan salah satu komponen pada rangkaian, maka carilah dengan menggunakan Hukum Ohm.

Apakah Hambatan Pengganti dan Hambatan Total Sama?

Lampu sebagai ilustrasi rangkaian listrik. Foto: Pixabay

Apakah hambatan pengganti dan hambatan total sama? Jawabannya adalah iya. Mengutip laman Rumah Belajar Kemendikbud, hambatan total bisa juga disebut sebagai hambatan pengganti.

Hambatan atau resistor adalah piranti elektronika yang berfungsi untuk mengatur arus listrik yang akan mengalir. Sederhananya, hambatan total adalah cara untuk menghambat arus listrik.

Semakin besar hambatannya, arus akan sulit mengalir (arus listrik kecil). Begitupun sebaliknya, jika hambatannya kecil, arus akan mudah mengalir (arus listrik besar).

Hambatan ini dapat dihubungkan satu sama lain dalam berbagai kombinasi rangkaian listrik, baik seri dan paralel, untuk membentuk jaringan resistor yang dapat bertindak sebagai pengatur tegangan, pembagi tegangan, atau pembatas arus dalam suatu rangkaian.

Pada dasarnya, hambatan merupakan ‘perangkat pasif' yang berarti alat ini tidak mengandung sumber daya, tetapi hanya melemahkan atau mengurangi tegangan atau arus yang melewatinya. Kegiatan ini berfungsi untuk menghasilkan energi listrik yang hilang dalam bentuk panas.

Baca Juga: Jelaskan Tiga Macam Rangkaian Listrik Sederhana

(NDA)