Rangkaian Listrik

Rangkaian listrik adalah jalur tertutup yang memungkinkan aliran arus listrik, melibatkan sumber daya (baterai), penghantar (kabel), dan beban (lampu/perangkat). Memahami arus, tegangan, hambatan, dan hukum-hukum dasarnya penting untuk memahami cara kerja rangkaian.

Arus Listrik

Arus listrik adalah aliran muatan (elektron) melalui penghantar, dinyatakan dalam satuan ampere (A)—satu ampere setara satu coulomb muatan mengalir per detik (I = Q/t). Arus hanya mengalir dalam rangkaian tertutup dengan beda potensial, dipengaruhi oleh tegangan dan hambatan dalam rangkaian.

Beda Potensial Listrik

Beda potensial (tegangan) adalah energi yang mendorong muatan bergerak dalam rangkaian, dihasilkan sumber daya seperti baterai, dinyatakan dalam volt (V = W/Q). Diukur menggunakan voltmeter yang dipasang paralel dengan komponen yang diukur dan memiliki hambatan internal sangat tinggi agar tidak memengaruhi arus rangkaian.

Hukum Ohm

Hukum Ohm menyatakan hubungan tegangan (V), arus (I), dan hambatan (R) dalam rangkaian: V = I × R.

Rangkaian Hambatan: Seri dan Paralel

Pada rangkaian seri, komponen tersusun dalam satu jalur sehingga arus di setiap komponen sama, sedangkan tegangan terbagi—hambatan total adalah jumlah semua hambatan (Rtotal = R1+R2+R3+…). Pada rangkaian paralel, komponen tersusun pada cabang terpisah sehingga tegangan di tiap cabang sama, sedangkan arus terbagi menurut hambatan masing-masing—hambatan total dihitung dari jumlah kebalikan tiap hambatan (1/Rtotal = 1/R1+1/R2+…), sehingga hambatan total selalu lebih kecil dari hambatan terkecilnya, membuat rangkaian ini lebih efisien mengalirkan arus.

Hukum I dan II Kirchhoff

Hukum I Kirchhoff (hukum arus) menyatakan jumlah arus yang masuk ke suatu titik percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar, berdasarkan hukum kekekalan muatan listrik. Hukum II Kirchhoff (hukum tegangan) menyatakan jumlah aljabar perubahan tegangan di sepanjang loop tertutup sama dengan nol, berdasarkan hukum kekekalan energi.