Rangkaian Resistor Paralel

Resistor dikatakan terhubung bersama secara paralel ketika kedua terminalnya masing-masing dihubungkan ke masing-masing terminal resistor atau resistor lainnya.

Tidak seperti Rangkaian Resistor Seri sebelumnya, dalam jaringan resistor paralel arus rangkaian dapat mengambil lebih dari satu jalur karena ada banyak jalur untuk arus. Kemudian rangkaian paralel digolongkan sebagai pembagi arus.

Karena ada beberapa jalur untuk mengalirkan arus supply, arus mungkin tidak sama melalui semua cabang di jaringan paralel. Namun, drop tegangan di semua resistor dalam jaringan resistif paralel IS sama. Kemudian, Resistor dalam Paralel memiliki Tegangan Umum di atasnya dan ini berlaku untuk semua elemen yang terhubung paralel.

Jadi kita dapat mendefinisikan rangkaian resistif paralel sebagai satu di mana resistor dihubungkan ke dua titik yang sama (atau node) dan diidentifikasi oleh fakta bahwa ia memiliki lebih dari satu jalur arus yang terhubung ke sumber tegangan umum. Kemudian dalam contoh resistor paralel kami di bawah tegangan melintasi resistor R₁ sama dengan tegangan melintasi resistor R₂ yang sama dengan tegangan melintasi R₃ dan yang sama dengan tegangan supply. Oleh karena itu, untuk jaringan resistor paralel ini diberikan sebagai:

V_R1 = V_R2 = V_R3 = V_AB = 12V

Dalam resistor berikut dalam rangkaian resistor paralel R₁, R₂ dan R₃ semua terhubung bersama-sama secara paralel antara dua titik A dan B seperti yang ditunjukkan.

Rangkaian Resistor Terhubung Paralel

Dalam jaringan resistor seri sebelumnya kita melihat bahwa resistansi total, R_T dari rangkaian itu sama dengan jumlah dari semua resistor individu ditambahkan bersama-sama. Untuk resistor secara paralel rangkaian setara resistansi R_T dihitung secara berbeda.

Di sini, nilai timbal-balik ( 1/R ) dari masing-masing resistansi ditambahkan bersama-sama dan bukan resistansi itu sendiri dengan kebalikan dari jumlah aljabar yang memberikan resistansi setara seperti yang ditunjukkan.

Persamaan Resistor Paralel

Kemudian kebalikan dari resistansi setara (ekuivalen) dari dua atau lebih resistor yang terhubung secara paralel adalah jumlah aljabar kebalikan dari resistansi individu.

Jika dua resistansi atau impedansi paralel adalah sama dan dari nilai yang sama, maka tahanan total atau setara, RT sama dengan setengah nilai satu resistor. Itu sama dengan R/2 dan untuk tiga resistor yang sama secara paralel, R/3, dll.

Perhatikan bahwa resistansi setara selalu kurang dari resistor terkecil di jaringan paralel sehingga resistansi total, R_T selalu akan berkurang karena resistor paralel tambahan ditambahkan.

Resistansi paralel memberi kita nilai yang dikenal sebagai Konduktansi, simbol G dengan unit konduktansi menjadi Siemens, simbol S. Konduktansi adalah timbal-balik atau kebalikan dari resistansi, (G = 1/R). Untuk mengkonversi konduktansi kembali menjadi nilai resistansi kita perlu mengambil kebalikan dari konduktansi maka resistansi total, R_T dari resistor secara paralel.

Kita sekarang tahu bahwa resistor yang terhubung antara dua titik yang sama dikatakan paralel. Tetapi rangkaian resistif paralel dapat mengambil banyak bentuk selain yang jelas yang diberikan di atas dan berikut adalah beberapa contoh bagaimana resistor dapat dihubungkan bersama secara paralel.

Berbagai Jaringan Resistor Paralel

Lima jaringan resistif di atas mungkin terlihat berbeda satu sama lain, tetapi mereka semua diatur sebagai Resistor secara Paralel dan dengan demikian ketentuan dan persamaan yang sama berlaku.

Contoh: Resistor dalam Paralel No.1

Cari resistansi total, R_T dari resistor berikut terhubung dalam jaringan paralel.

Resistansi total R_T di dua terminal A dan B dihitung sebagai:

Metode perhitungan timbal balik ini dapat digunakan untuk menghitung sejumlah resistansi individual yang terhubung bersama dalam jaringan paralel tunggal. Namun, jika hanya ada dua resistor individual secara paralel maka kita dapat menggunakan rumus yang jauh lebih sederhana dan lebih cepat untuk menemukan nilai resistansi total atau setara, RT dan membantu mengurangi sedikit matematika timbal balik.

Baca Juga

Metode penghitungan jumlah hasil yang jauh lebih cepat untuk menghitung dua resistor secara paralel, baik yang memiliki nilai sama atau tidak sama diberikan sebagai:

Contoh: Resistor dalam Paralel No.2

Pertimbangkan rangkaian berikut yang hanya memiliki dua resistor dalam kombinasi paralel.

Dengan menggunakan rumus kami di atas untuk dua resistor yang terhubung bersama secara paralel, kami dapat menghitung resistansi total rangkaian, R_T sebagai:

Satu poin penting untuk diingat tentang resistor secara paralel, adalah bahwa resistansi total rangkaian ( R_T ) dari dua resistor yang dihubungkan bersama-sama secara paralel akan selalu KURANG dari nilai resistor terkecil dalam kombinasi itu.

Dalam contoh kami di atas, nilai kombinasi dihitung sebagai: R_T = 15kΩ, di mana sebagai nilai resistor terkecil adalah 22kΩ, jauh lebih tinggi. Dengan kata lain, resistansi ekuivalen dari jaringan paralel akan selalu kurang dari resistor individu terkecil dalam kombinasi.

Juga, dalam kasus R₁ yang sama dengan nilai R₂, yaitu R₁ = R₂, resistansi total jaringan akan persis setengah dari nilai salah satu resistor, R/2.

Demikian juga, jika tiga atau lebih resistor masing-masing dengan nilai yang sama dihubungkan secara paralel, maka resistansi yang setara akan sama dengan R/n di mana R adalah nilai resistor dan n adalah jumlah resistansi individu dalam kombinasi.

Misalnya, enam resistor 100Ω dihubungkan bersama dalam kombinasi paralel. Resistansi yang setara karenanya adalah: R_T = R/n = 100/6 = 16.7Ω. Tetapi perhatikan bahwa HANYA ini bekerja untuk resistor yang setara. Itu semua resistor memiliki nilai yang sama.

Arus Dalam Rangkaian Resistor Paralel

Total arus, I_T yang memasuki rangkaian resistif paralel adalah jumlah dari semua arus individu yang mengalir di semua cabang paralel. Tetapi jumlah arus yang mengalir melalui masing-masing cabang paralel mungkin tidak harus sama, karena nilai resistif dari masing-masing cabang menentukan jumlah arus yang mengalir di dalam cabang itu.

Sebagai contoh, meskipun kombinasi paralel memiliki tegangan yang sama di atasnya, resistansi dapat berbeda sehingga arus yang mengalir melalui masing-masing resistor pasti akan berbeda seperti yang ditentukan oleh Hukum Ohm.

Perhatikan dua resistor secara paralel di atas. Arus yang mengalir melalui masing-masing resistor ( I_R1 dan I_R2 ) yang dihubungkan bersama secara paralel belum tentu memiliki nilai yang sama karena tergantung pada nilai resistif dari resistor. Namun, kita tahu bahwa arus yang memasuki rangkaian pada titik A juga harus keluar dari rangkaian pada titik B.

Hukum Kirchoff-1 Arus menyatakan bahwa: “arus total yang meninggalkan rangkaian sama dengan yang memasuki rangkaian – tidak ada arus yang hilang”. Dengan demikian, total arus yang mengalir dalam rangkaian diberikan sebagai:

I_T = I_R1 + I_R2

Kemudian dengan menggunakan Hukum Ohm, arus yang mengalir melalui masing-masing resistor dari Contoh 2 di atas dapat dihitung sebagai:

Arus mengalir dalam R₁ = V_S ÷ R₁ = 12V ÷ 22kΩ = 0.545mA atau 545μA

Arus mengalir dalam R₂ = V_S ÷ R₂ = 12V ÷ 47kΩ = 0.255mA atau 255μA

sehingga memberi kita arus total I_T yang mengalir di sekitar rangkaian sebagai:

I_T = 0.545mA + 0,255mA = 0,8mA atau 800μA

dan ini juga dapat diverifikasi secara langsung menggunakan Hukum Ohm sebagai:

I_T = V_S ÷ R_T = 12 ÷ 15kΩ = 0.8mA atau 800μA (sama)

Persamaan yang diberikan untuk menghitung arus total yang mengalir dalam rangkaian resistor paralel yang merupakan jumlah dari semua arus individu yang ditambahkan bersama diberikan sebagai:

I_Total = I₁ + I₂ + I₃ ….. + I_n

Kemudian jaringan resistor paralel juga dapat dianggap sebagai “pembagi arus” karena arus supply membelah atau membagi antara berbagai cabang paralel. Jadi rangkaian resistor paralel yang memiliki jaringan resistif N akan memiliki jalur arus yang berbeda-N dengan tetap mempertahankan tegangan yang sama. Resistor paralel juga dapat dipertukarkan satu sama lain tanpa mengubah resistansi total atau arus total rangkaian.

Contoh: Resistor dalam Paralel No.3

Hitung arus cabang individu dan arus total yang diambil dari catu daya untuk rangkaian resistor berikut yang dihubungkan bersama dalam kombinasi paralel.

Karena tegangan supply umum untuk semua resistor dalam rangkaian paralel, kita dapat menggunakan Hukum Ohm untuk menghitung arus cabang individu sebagai berikut.

Maka arus total rangkaian, I_T yang mengalir ke kombinasi resistor paralel adalah:

I_T = I₁ + I₂ + I₃ + I₄

I_T = 2.4 + 1.2 +0.8 +0.6

I_T = 5.0 Amp

Nilai ini jumlah arus dari 5 ampere juga dapat ditemukan dan diverifikasi dengan mencari resistansi rangkaian setara, R_T dari cabang paralel dan membaginya menjadi tegangan supply, V_S sebagai berikut.

Resistansi rangkaian ekuivalen:

Maka arus yang mengalir dalam rangkaian adalah:

Ringkasan Resistor dalam Paralel

Jadi untuk meringkas. Ketika dua atau lebih resistor dihubungkan sehingga kedua terminalnya masing-masing terhubung ke masing-masing terminal resistor atau resistor lainnya, mereka dikatakan dihubungkan bersama secara paralel. Tegangan di masing-masing resistor dalam kombinasi paralel persis sama tetapi arus yang mengalir melalui mereka tidak sama karena ini ditentukan oleh nilai resistansi dan Hukum Ohm. Maka rangkaian paralel adalah pembagi arus.

Resistansi setara atau total, R_T dari kombinasi paralel ditemukan melalui penambahan timbal balik dan total nilai resistansi akan selalu kurang dari resistor individu terkecil dalam kombinasi. Jaringan resistor paralel dapat dipertukarkan dalam kombinasi yang sama tanpa mengubah resistansi total atau arus rangkaian total. Resistor yang terhubung bersama dalam rangkaian paralel akan terus beroperasi meskipun satu resistor mungkin open-circuit.

Sejauh ini kita telah melihat jaringan resistor terhubung baik dalam seri atau kombinasi paralel. Dalam tutorial berikutnya tentang Resistor, kita akan melihat penghubung resistor secara bersamaan dalam Kombinasi Resistor Seri dan Paralel sekaligus menghasilkan rangkaian resistor campuran atau kombinasional.