Lampu Mana yang Lebih Terang? 6 Soal & Pembahasan Arus Searah (DC) pada Rangkaian

Manakah yang lebih terang? Pada sebuah rangkaian lampu, kita tahu bahwa rangkaian paralel yang lebih terang. Nah, berikut 6 soal dan pembahasan arus searah (DC) untuk rangkaian dengan hambatan yang disusun paralel dan seri atau tegangan yang disusun paralel dan seri.

Baca sebelumnya :

Lampu Paralel Lebih Terang! Berikut Analisa Fisika & Variasi Soalnya

Fakta! Alasan Burung Tidak Tersetrum saat Bertengger di Kabel Listrik

MANAKAH YANG LEBIH TERANG?

Terang atau tidaknya lampu bergantung pada daya yang diterima lampu. Jika daya maksimal lampu 200 watt tetapi daya yang diterima lampu dari tegangan tidak mencukupi maka lampu tidak akan menyala atau redup.

Alasan rangkaian pada rumah dibuat paralel adalah nyala lampunya akan maksimal. Hal ini terjadi karena daya yang diterima tiap lampu jadi sama besar (jika R sama besar). Hematnya, kita lihat tegangan pada masing-masing lampu.

Bukankah tegangan pada rangkaian paralel tiap lampu akan sama besar dengan tegangan sumber? Ya, benar. Namun, kita tetap mengacu pada daya saja, walau trik ini melihat tegangan dapat kita terapkan.

Dari beberapa contoh rangkaian pada gambar 1.1., kita akan menganalisis lampu yang menerima daya paling besar sampai paling kecil.

Gambar 1.1. Beberapa Rangkaian Paralel dan Seri. Manakah yang Lebih Terang?

Persamaan yang perlu kita ingat adalah sebagai berikut,

RANGKAIAN PARALEL

1/Rp = (1/R1) + (1/R2)

Vp = V1 = V2

Ip = I1 = I2

RANGKAIAN SERI

Rs = R1 + R2

Vs = V1 + V2

Is = I1 + I2

DAYA

P = V.I = V2/R = I2.R

ANALISIS DAYA RANGKAIAN SATU

Jika besar hambatan lampu A adalah 1 ohm dan tegangan baterai adalah 6 volt, maka tegangan di A juga 6 volt. Daya yang diterima lampu A adalah P = V2/R = 36 watt atau boleh menggunakan persamaan P = V.I = 36 watt, dimana I total didapat dari V/R.

Jenis	Hambatan	Tegangan	Arus	Daya
Lampu A	1 ohm	6 volt	6 ampere	36 watt
Baterai	-	6 volt

Daya yang diterima lampu A pada rangkaian satu adalah 36 watt.

ANALISIS DAYA RANGKAIAN DUA

Tegangan baterai adalah 6 volt, maka tegangan di A = B karena paralel, yaitu 6 volt juga.

Daya yang diterima lampu A adalah P_A = V_A²/R_A = 36 watt atau boleh menggunakan persamaan P_A = V_A.I_A = 36 watt, dimana I total didapat dari V/R. Besar daya di B sama besar dengan di A, yaitu 36 watt

Jenis	Hambatan	Tegangan	Arus	Daya (V.I) atau V²/R
Lampu A	1 ohm	6 volt	6 ampere	36 watt
Lampu B	1 ohm	6 volt	6 ampere	36 watt
Baterai	-	6 volt

Daya yang diterima lampu A dan B masing-masing pada rangkaian dua adalah 36 watt.

ANALISIS DAYA RANGKAIAN TIGA

Sebenarnya, rangkaian tiga identik dengan rangkaian dua. Jadi, daya yang diterima lampu A dan B masing-masing pada rangkaian dua adalah 36 watt.

ANALISIS DAYA RANGKAIAN EMPAT

Tegangan baterai adalah 6 volt, maka tegangan di A dan B adalah 3 volt karena seri.

Daya yang diterima lampu A adalah P_A = V_A²/R_A = 9 watt atau boleh menggunakan persamaan P_A = V_A.I_A = 9 watt, dimana I total didapat dari V/R. Besar daya di B sama besar dengan di A, yaitu 9 watt

Jenis	Hambatan	Tegangan	Arus	Daya (V.I) atau V²/R
Lampu A	1 ohm	3 volt	3 ampere	9 watt
Lampu B	1 ohm	3 volt	3 ampere	9 watt
Baterai	-	6 volt

Daya yang diterima lampu A dan B masing-masing pada rangkaian empat adalah 9 watt. Lebih redup dari rangkaian satu, dua, dan tiga.

ANALISIS DAYA RANGKAIAN LIMA

Tegangan baterai adalah 6 volt, maka dua baterai akan menjadi 12 volt karena seri. Tegangan di A dan B masing-masing 6 volt karena seri.

Jenis	Hambatan	Tegangan	Arus	Daya (V.I) atau V²/R
Lampu A	1 ohm	6 volt	6 ampere	36 watt
Lampu B	1 ohm	6 volt	6 ampere	36 watt
Baterai	-	12 volt

Daya yang diterima lampu A dan B masing-masing pada rangkaian dua adalah 36 watt.

ANALISIS DAYA RANGKAIAN ENAM

Tegangan baterai 6 volt diparalel akan tetap 6 volt. Tegangan di A dan B masing-masing 3 volt karena seri.

Jenis	Hambatan	Tegangan	Arus	Daya (V.I) atau V²/R
Lampu A	1 ohm	3 volt	3 ampere	9 watt
Lampu B	1 ohm	3 volt	3 ampere	9 watt
Baterai	-	6 volt

Daya yang diterima lampu A dan B masing-masing pada rangkaian dua adalah 9 watt.

KESIMPULAN

Rangkaian satu, dua, tiga, lima, lampu menerima daya sebesar 36 watt dan rangkaian empat, enam menerima daya sebesar 9 watt. Jelas lampu 36 watt lebih terang dari 9 watt. Nyala lampu paralel lebih terang dan stabil. Walau satu lampu dicopot, nyala lampu tetap 36 watt, lihat rangkaian satu dan dua.

Oleh karena itu, rangkaian paralel lebih boros energi dan kabel tetapi seimbang dengan nyala terangnya.

Itulah 6 soal dan pembahasan arus searah (DC) untuk rangkaian dengan hambatan yang disusun paralel dan seri atau tegangan yang disusun paralel dan seri, dan lampu mana yang menyala lebih terang.