Sabtu, 24 Desember 2011

Hubungan Listrik dan Arus Potensial


A.    Pengertian Arus Listrik dan Beda Potensial
Ada beberapa azas penting yang perlu kita ingat dan pahami kembali, yaitu sebagai berikut :
·         terdapat dua jenis muatan listrik, yaitu muatan positif dan muatan negatif;
·         muatan positif ada pada inti atom, sedangkan muatan negatif ada pada elektron;
·         elektron dapat berpindah dari satu atom ke atom lain, sedangkan inti tidak dapat berpindah;
·         atom-atom penghantar (konduktor) memiliki elektron-elektron bebas yang sangat mudah berpindah dari satu tempat ke tempat lain di dalam penghantar itu;
·         muatan listrik dapat bergerak (mengalir) jika ada beda potensial (tegangan).

Dari beberapa azas tersebut, kita dapat mengatakan bahwa arus listrik ditimbulkan oleh muatan listrik yang berpindah atau muatan listrik yang bergerak. Bila dalam suatu penghantar terus-menerus terjadi perpindahan muatan atau elektron, maka berarti dalam penghantar itu terjadi arus listrik.




Mengalirnya arus listrik kejadiannya serupa dengan mengalirnya air. Air selalu mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang lebih rendah. Jadi agar terjadi arus listrik pada suatu penghantar maka ujung-ujung kawat penghantar itu harus dibuat  berbeda potensialnya : ujung yang satu potensialnya harus lebih tinggi dari pada ujung yang lain. Beda potensial yang menyebabkan terjadinya arus listrik, sering disebut juga tegangan listrik.

1.    Kuat Arus Listrik
Kuat arus listrik (sering hanya disebut arus saja) didefinisikan sebagai jumlah muatan yang mengalir melalui penampang suatu kawat penghantar persatuan waktu. Jadi, bila sejumlah muatan q mengalir melalui panampang penghantar dalam waktu t, maka kuat arus i yang mengalir besarnya :
 
Dengan :
q     = jumlah muatan yang mengalir (coulomb)
t      = waktu (detik)
i      = kuat arus listrik (ampere, disingkat A)
1 ampere = 1 coulumb/detik
Contoh:          
Pada sebuah kawat penghantar, setiap menitnya mengalir muatan sebesar 3200µC. Hitunglah:
a.       kuat arus yang mengalir!
b.      banyaknya elektron yang mengalir!
Penyelesaian:
Diket   :    q   = 3200µC = 3,2 x 10-3C
                 t    = 1 menit = 60 detik
Dit       :    i    = …?



Jawab:
a.    Kuat arus yang mengalir
I   =    
     3 = 5,3 × 10-5 ampere
b.    besarnya muatan satu electron
e   =   1,6 ×10-19 coulomb
                maka banyaknya electron yang mengalir
       elektron      

2.    Hukum Ohm dan Hambatan Listrik
a.    Hambatan Listrik
Percobaan-percobaan yang teliti menunjukkan bahwa hambatan suatu penghantar besarnya:
·      Sebanding dengan panjang penghantar (l). Artinya, semakin panjang kawat maka hambatannya semakin besar.
·      Berbanding terbalik dengan luas penampang penghantar (A). Artinya, semakin luas penampang penghantar maka hambatannya semakin kecil.
·      Sebanding dengan hambatan jenis dari bahan kawat (ρ). Artinya, jika kawat penghantar memiliki hambatan jenis yang besar maka hambatan penghantar dari bahan itu besar.
Ketentuan tersebut dinyatakan dengan persamaan :
 
Dengan :
ρ     = hambatan jenis kawat penghantar (ohm . m)
I      = panjang kawat penghantar (m)
A    = luas penampang kawat (m2)
R     = hambatan kawat penghantar (ohm atau Ω)



b.    Pengaruh Suhu terhadap Hambatan Jenis
Hambatan suatu penghantar ternyata dipengaruhi juga oleh suhu penghantar. Hal itu disebabkan, hambatan jenis suatu kawat penghantar akan berubah jika suhunya berubah. Hambatan jenis penghantar akan berubah secara linear jika terjadi perubahan suhu, yang ditunjukkan dengan persamaan:
ρo = ρt ( 1+α Δt)
dengan:
ρo   = hambtan jenis penghantar mula-mula (ohm . m)
ρt    = hambatan jenis penghantar setelah suhunya berubah (ohm . m)
α     = koefisien suhu (per ºC)
Δt    = perubahan suhu (ºC)

Karena hambatan penghantar ditentukan oleh besarnya hambatan jenis, maka besarnya hambatan selain ditentukan oleh panjang dan luas penampang, juga ditentukan oleh suhu. Hubungan antara hambatan dan suhu dinyatakan dengan persamaan:
Ro = Rt (1+α Δt)
dengan:
Ro = hambatan penghantar mula-mula (ohm)
Rt = hambatan penghantar setelah suhunya berubah (ohm)

Semakin tinggi suhu suatu penghantar, hambatannya semakin besar. Hal itu disebabkan, hambatan jenis suau penghantar akan bertambah besar apabila suhunya meningkat.
Contoh :
Sebuah bola lampu yang memiliki hambatan 440Ω dipasang pada suatu tegangan 220V. Berapakah kuat arus yang mengalir lampu itu?




Penyelesaian:
Diket   :    R  = 440 Ω
                 V = 220V
Dit       :    i    = …?
Jawab  :
       I   =  

B.     Hambatan Kawat
Percobaan-percobaan yang teliti menunjukan bahwa hambatan suatu penghantar besarnya:
1.      Sebanding dengan panjang kawat penghantar. Artinya makin panjang penghantar, makin besar hambatannya;
2.      Bergantung pada jenis bahan kawat (sebanding dengan hambatan jenis kawat); dan
3.      Berbanding terbalik dengan luas penampang kawat, artinya makin kecil luas penampang, makin besar hambatannya. Jika panjang kawat dilambangkan ℓ, hambatan jenis ρ, dan luas penampang kawat A. Secara matematis, besar hambatan kawat dapat ditulis :
 
Dengan :
R     = hambatan kawat (ohm)
ρ     = hambatan jenis (Ω m)
l      = panjang kawat penghantar (m)
A    = luas penampang kawat (m2)

Nilai hambatan suatu penghantar tidak bergantung pada beda potensialnya. Beda potensial hanya dapat mengubah kuat arus yang melalui penghantar itu. Jika penghantar yang dilalui sangat panjang, kuat arusnya akan berkurang. Hal itu terjadi karena diperlukan energi yang sangat besar untuk mengalirkan arus listrik pada penghantar panjang. Keadaan seperti itu dikatakan tegangan listrik turun. Makin panjang penghantar, makin besar pula penurunan tegangan listrik.
Tabel Hambatan jenis beberapa zat

C.    Hubungan Panjang Kawat dan Hambatan dalam Rangkaian Listrik
Setiap rangkaian listrik selalu menggunakan kawat penghantar. Kawat penghantar yang panjang memberikan hambatan listrik yang besar. Hal ini bisa dijelaskan dengan Hukum Ohm.
1.    Hukum Ohm
Hambatan atau disebut juga tahanan atau resistansi adalah sesuatu yang sering dibicarakan dalam bidang fisika elektronika. Apa sebenarnya fungsi dari hambatan tersebut? Dari data pengamatan kalian menunjukkan ada hubungan yang menarik antara kuat arus dan hambatan. Jika nilai hambatan diperbesar maka kuat arus akan menurun untuk beda potensial yang tetap, sehingga bisa ditulis,
 
Persaman di atas menunjukkan bahwa hambatan berbanding terbalik dengan kuat arus.  ditunjukkan bahwa jika nilai hambatan konstan maka hubungan antara kuat arus dan beda potensial adalah berbanding lurus, dengan kata lain semakin besar beda potensial makin besar kuat arusnya. Secara matematika dapat ditulis,
 
Penggabungan ke dua persamaan dapat ditulis,
 
Persamaan di atas disebut hukum Ohm, dengan R adalah hambatan yang dinyatakan dalam satuan ohm ditulis dalam simbol Ω (omega). Berdasarkan Hukum Ohm 1, ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian yang dilewati kuat arus sebesar 1 ampere dengan beda potensial 1 volt. Oleh karena itu, kita dapat mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan kuat arus.
2.    Ampere
Definisi satu ampere adalah satu coulomb muatan yang bergerak melalui sebuah titik dalam satu sekon. Arus listrik dapat terjadi apabila di dalam sebuah rangkaian terdapat beda potensial. Hubungan linier antara kuat arus dan beda potensial menunjukkan makin besar beda potensial makin besar kuat arusnya. Hubungan kesebandingan antara beda potensial dan kuat arus perlu adanya faktor pembanding yang disebut hambatan.
Pada sebuah percobaan hukum Ohm, diperoleh grafik seperti pada gambar di bawah ini!
Dari grafik tersebut, tentukan besar hambatan yang digunakan!
Perhatikan tabel di bawah ini!
Berdasarkan tabel di atas, berapa besar hambatan yang digunakan untuk percobaan!
Bila hambatan makin besar, untuk tegangan yang sama, kuat arus listrik makin kecil. Jadi pemakaian kawat penghantar yang terlalu panjang dalam suatu rangkaian listrik akan menurunkan kuat arus listrik sehingga pemakaian energi listrik untuk alat-alat listrik dalam rangkaian kurang efektif.

D.    Hukum Kirchhoff I
Arus listrik bila mengalir bagaikan aliran air yaitu dari dataran lebih tinggi ke dataran lebih rendah atau arus listrik itu merupakan aliran arus dari potensial tinggi disebut kutub positif melalui kabel (rangkaian luar) menuju potensial rendah yang disebut kutub negatif.
Dalam alirannya, arus listrik juga mengalami cabang-cabang. Ketika arus listrik melalui percabangan tersebut, arus listrik terbagi pada setiap percabangan dan besarnya tergantung ada tidaknya hambatan pada cabang tersebut. Bila hambatan pada cabang tersebut besar maka akibatnya arus listrik yang melalui cabang tersebut juga mengecil dan sebaliknya bila pada cabang, hambatannya kecil maka arus listrik yang melalui cabang tersebut arus listriknya besar.
Jumlah kuat arus yang masuk ke suatu titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan tersebut. Pernyataan itu sering dikenal sebagai Hukum Kirchhoff I karena dikemukakan pertama kali oleh Kirchhoff.
Maka diperoleh persamaan :
I1 + I2 = I3 + I4 + I5
S I masuk = S I keluar
Skema diagram untuk Hukum I Kirchhoff
Rangkaian untuk menyelidiki kuat arus yang masuk dan keluar dari suatu titik percabangan.
Contoh soal:
A

Perhatikanlah titik simpul A dari suatu    rangkaian listrik seperti tampak pada gambar!
Kuat arus I1 = 10 A, I2 = 5 A arah menuju titik A.
Kuat arus I3 = 8 A arah keluar dari titik A
Berapakah besar dan arah kuat arus I4?
Penyelesaian: menurut Hukum Kirchhoff I = SI masuk = SIkeluar Selanjutnya SImasuk = I1 + I2 = 10 + 5 = 15 ampere.
I3 = 8 A arahnya keluar dari titik A berarti I4 pastilah berarah keluar sehingga:
SIkeluar = I3 + I4 = 8 + I4
Akhirnya: SImasuk = SIkeluar
I1 + I2 = I3 + I4
I5 = 8 + I4
I4 = 15 – 8 = 7 A
I4 = 7 ampere arahnya keluar dari titik A

Rangkaian Listrik

1.      Rangkaian Listrik Terbuka dan Tertutup

Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan rangkaian listrik tertutup. Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang memiliki ujung-ujung rangkaian. Contoh rangkaian terbuka dapat kalian lihat pada Gambar berikut:
Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak memiliki ujung-ujung rangkaian. Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian. Contoh rangkaian listrik tertutup secara sederhana dapat dilihat pada Gambar berikut:


2.      Rangkaian Seri dan Paralel

Rangkaian listrik juga dibedakan menjadi dua macam lagi yaitu rangkaian tidak bercabang dan rangkaian bercabang. Rangkaian tidak bercabang disebut rangkaian seri. Sedangkan rangkaian bercabang disebut rangkaian paralel.

a.       Rangkaian Seri

Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1, R2, dan R3 dirangkai seri. Susunan seri ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan, lihat pada Gambar berikut:
Telah kita ketahui bahwa pada rangkaian seri besarnya arus listrik yang mengalir di setiap titik besarnya sama. Apabila kuat arus yang lewat hambatan R1 adalah i1, kuat arus yang lewat hambatan R2 adalah i2, dan kuat arus yang lewat hambatan R3 adalah i3. Sedangkan kuat arus yang keluar dari sumber i, maka berlaku:
i1 = i2 = i3 = i
 Jika beda potensial di titik A dan B adalah V1, beda potensial di titik B dan C adalah V2 dan beda potensial di titik C dan D adalah V3, maka berlaku,
V1 ≠ V2 ≠ V3
Kedua persamaan di atas menunjukkan suatu persamaan yang berlaku untuk susunan seri. Dengan mengetahui definisi dari arus listrik adalah muatan yang bergerak per satuan waktu, sehingga arus listrik sebanding dengan muatan listrik. Oleh karena itu dapat ditulis,
Q1 =  Q2 = Q3 = Q
Dengan memperhatikan persamaan tersebut, selama tidak ada penambahan atau pengurangan muatan dalam suatu rangkaian maka berlaku hukum kekekalan muatan listrik.

b.      Rangkaian Paralel


Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1, R2, dan R3 dirangkai secara paralel.
Susunan paralel ketiga hambatan itu kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan, lihat Gambar di atas. Pada rangkaian paralel terdapat dua titik, yaitu A dan titik B. Titik A dan titik B disebut titik percabangan. Telah kita ketahui bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk titik percabangan, titik A, sama besar dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik percabangan, titik B. Oleh karena itu,



a)      Pada titik percabangan A

Dengan I adalah jumlah kuat arus yang masuk ke percabangan. Berkaitan dengan muatan dan arus listrik, maka persamaan di atas dapat ditulis bahwa,

b)      Pada titik percabangan B

 
Dengan I’ adalah jumlah kuat arus yang keluar dari percabangan, dan Q’ adalah muatan yang keluar dari percabangan.

c)      I = I’

Dari a - b dapat disimpulkan bahwa dalam satuan waktu yang sama, jumlah kuat arus atau muatan yang masuk percabangan sama dengan jumlah kuat arus atau muatan yang keluar dari percabangan. Pernyataan ini disebut Hukum Kirchhoff I.
Selama tidak ada penambahan muatan atau arus dari luar maka besarnya muatan total dan arus total adalah tetap, disebut hukum kekekalan muatan listrik. Satu hal yang penting adalah bahwa pada rangkaian paralel beda potensial tiap-tiap cabang besarnya sama.
E.     Hukum Kirchhoff II
Pemakaian Hukum II Kirchhoff pada rangkaian tertutup yaitu karena ada rangkaian yang tidak dapat disederhanakan menggunakan kombinasi seri dan paralel.
Umumnya ini terjadi jika dua atau lebih ggl di dalam rangkaian yang dihubungkan dengan cara rumit sehingga penyederhanaan rangkaian seperti ini memerlukan teknik khusus untuk dapat menjelaskan atau mengoperasikan rangkaian tersebut.
Jadi Hukum Kirchhoff II merupakan solusi bagi rangkaian-rangkaian tersebut yang berbunyi:
Di dalam sebuah rangkaian tertutup, jumlah aljabar gaya gerak listrik (e) dengan penurunan tegangan (IR) sama dengan nol.
Dirumuskan: S e + S IR = 0
1.    Rangkaian dengan satu loop
Pada gambar 12 berikut menunjukkan rangkaian sederhana dengan satu loop. Pada rangkaian tersebut, arus listrik yang mengalir adalah sama, yaitu I (karena pada rangkaian tertutup). Dalam menyelesaikan persoalan di dalam loop perhatikan hal-hal berikut ini!
a.    Kuat arus bertanda positif jika searah dengan loop dan bertanda negatif jika berlawanan dengan arah loop.
b.    GGL bertanda positif jika kutub positipnya lebih dulu di jumpai loop dan sebaliknya GGL negatif jika kutub negatif lebih dulu di jumpai loop. Misalkan kita ambil arah loop searah dengan arah I, yaitu  : a-b-c-d-a.
Misalkan kita ambil arah loop searah dengan arah I, yaitu a-b-c-d-a

Rangkaian dengan satu loop
Kuat arus listrik I di atas dapat ditentukan dengan menggunakan Hukum Kirchhoff II : S e + S IR = 0
– e1 + e2 + I (r1 + r2 + R) = 0
Jika harga e1, e2, r1, r2 & R diketahui maka kita akan dapat menentukan harga I-nya.
2.    Rangkaian dengan dua loop atau lebih
Rangkaian yang memiliki dua loop atau lebih disebut juga rangkaian majemuk. Langkah-langkah dalam menyelesaikan rangkaian majemuk ini adalah sebagai berikut:
Rangkaian dengan dua loop
a.       Gambarlah rangkaian listrik dari rangkaian majemuk tersebut.
b.      Tetapkan arah kuat arus untuk tiap cabang.
c.       Tulislah persamaan-persamaan arus untuk tiap titik cabang dengan menggunakan Hukum Kirchhoff I.
d.      Tetapkan loop beserta arahnya pada setiap rangkaian tertutup.
e.       Tuliskan persamaan-persamaan untuk setiap loop dengan menggunakan persaman Hukum II Kirchhoff.
f.       Hitunglah besaran-besaran yang ditanyakan dengan menggunakan persamaan huruf e di atas.

Contoh soal:
Mula-mula dengan rangkaian listrik yang terdiri dari satu loop!
Perhatikanlah soal rangkaian tertutup yang terdiri dari satu loop pada gambar di bawah ini!
e      =   ggl baterai
r      =   hambatan dalam baterai
R     =   hambatan luar
e      =   24 V r1 = 1 Ω R1 = 20 Ω
e      =   12 V r2 = 1 Ω R2 = 15 Ω
e      =   6 V r3 = 0,5 Ω R3 = 12 Ω
e      =   12 V r4 = 0,5 Ω R4 = 10 Ω
Hitunglah:
a.       Kuat arus listrik (I) yang mengalir pada rangkaian di atas!
b.      Tegangan listrik antara titik B dengan D (VBD)
Penyelesaian:
Yang harus di perhatikan yaitu arah loop, arah arus listrik (I) dan teliti akan harga-harga komponen listrik yang diketahui.
a.       Menurut Hukum II Kirchhoff, didalam rangkaian tertutup tersebut berlaku persamaan:
S e + S IR = 0 (arah loop dan arah arus listrik misalkan searah) maka:
e1 – e2 – e3 + e4 + I (r1 + R1 + r2 + R2 + r3 + R3 + r4 + R4) = 0
– 24 – 12 – 6 + 12 + I ( 1 + 20 + 1 + 15 + 0,5 + 12 + 0,5 + 10 ) = 0
– 30 + I ( 60 ) = 0
60 . I = 30
I = ½ = 0,5 A
Jadi, kuat arus listrik (I) yang mengalir yaitu 0,5 ampere.
Kini kita telah mengetahui besar kuat arus listrik yang mengalir kawat
rangkaian di atas.
Selanjutnya kita akan tentukan besar tegangan listrik antara dua titik!
b.      Kita dapat menghitung besar tegangan antara A dan D (VBD) untuk lintasan yang menempuh B-A-D atau B-C-D.
Untuk Jalan B-A-D { Perhatikan harga I negatif (–) }
VBD   = S e + S I.R
            = + e2 + e1 – I (r2 + R1 + r1 + R4)
            = + 12 + 24 – 0,5 (1 + 20 + 1 + 10)
            = + 36 – 0,5 (32)
            = + 36 – 16
VBD   = + 20 Volt
Jalan lainnya untuk menentukan besar VBD (jalan kedua), yaitu:
Untuk jalan B – C – D:
VBD = S e + S I.R {perhatikanlah harga I disini positip (+), Anda tahu mengapa?}
            = – e3 + e4 + I (R2 + r3 + R3 + r4)
            = – 6 + 12 + 0,5 (15 + 0,5 + 12 + 0,5)
            = + 6 + 0,5 (28)
            = + 6 + 14
VBD        = + 20 Volt
Jadi besar tegangan antara titik B dengan titik D yaitu VBD adalah + 20 volt, dengan cara yang serupa Anda dapat menentukan bahwa besar VDB = – 20 volt.

F.     Rangkaian Hambatan Seri dan Paralel
Komponen-komponen listrik seperti lampu, radio, TV, setrika, dan sebagainya, dapat dirangkai (disusun) seri, parallel, atau gabungan seri-paralel.
a)      Rangkaian Hambatan Seri
            Misal tiga buah hambatan yang masing-masing R1, R2, dan R3 dirangkai    seri, lihat Gambar 9.9!

Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan dan disebut hambatan pengganti. Karena rangkaian hambatan tersebut seri maka hambatan pengganti ini sering disebut hambatan seri, RS. Besar RS merupakan jumlah dari masingmasing hambatan.
            Dari persamaan di atas tampak bahwa hambatan pengganti untuk susunan seri merupakan jumlah dari masing-masing hambatan. Sedang besarnya nilai beda potensial antara ujung-ujung hambatan tidak sama, karena untuk seri yang mempunyai nilai konstan adalah arus dan muatan listrik yang melalui hambatan. Sehingga jika besar dari masing-masing hambatan berbeda, maka nilai beda potensialnya dari masing-masing hambatan juga berbeda.
Contoh:
Tiga buah resistor mempunyai hambatan berturut-turut 9W, 7W, dan 4W disusun seri. Rangkaian ini dihubungkan dengan sebuah baterai dari 60 volt. Hitunglah kuat arus dan beda potensial (tegangan) dalam tiap-tiap resistor!
Penyelesaian:
Diket   :    R1   =   9W
                 R2    =   7W
                 R3    =   4W
                 V    =   60 volt
Dit       :    i      =   …?
                 V1, V2, V3…?
Jawab  :
a.       Hambatan pengganti susunan seri
Rs    = R1 + R2 + R3
       = 9 + 7 + 4
       = 20W
Kuat arus pada rangkaian
I = V/Rs = 60/20 = 3A
Menurut prinsip susunan seri
I = i1 = i2 = i3 = 3A
b.      Beda potensial dalam tiap-tiap resistor
V1   = I . R1
       = 3 . 9 = 27 volt
V2   = I . R2
       = 3 . 7 = 21 volt
V3   = I . R3
       = 3 . 4 = 12 volt

b)      Rangkaian Hambatan Paralel (Rangkaian Bercabang)
Misal tiga buah hambatan yang masingmasingnya R1, R2, dan R3 dirangkai paralel, lihat Gambar 9.10!
Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan satu hambatan yang disebut hambatan pengganti. Karena rangkaian hambatan tersebut paralel maka hambatan penggantinya disebut hambatan paralel (RP). Besar hambatan paralel (RP) dapat ditentukan menggunakan persamaan,

Pada rangkaian paralel, beda potensial masing-masing cabang besarnya sama.
Contoh:
Perhatikan gambar di bawah ini.
c)      Rangkaian Hambatan Seri-Paralel
Dalam gambar rangkaian tersebut, berlaku ketentuan berikut:
§  Kuat arus yang melalui hambatan R1 adalah i
§  Di titik cabang b kuat arus I bercabang menjadi dua, yaitu i1 dan i2, dengan :  i = i1 + 12 (Hukum Kirchoff I)
§  Hambatan pengganti paralel R2 dn R3 adalah R23. Yang diperoleh dengan persamaan :
 
 
§  Hambatan pengganti total dari rangkaian ini diperoleh dengan cara menjumlahkan R1 dengan R23 secara seri
Rt = R1 + R23
§  Untuk menentukan besar i1 dan i2, harus dicari duku besar Vbc, dengan Vbc = i. R23 setelah itu, dihitung.
 
 
contoh:

Dari gambar rangkaian di atas ini, bila diketahui tegangan antara titik a dan d atau Vad=36 volt, R1 = 2W, R2 = 4W, R3 = 3W, R4 = 5W, R5 = 6W,  dan R6 = 3W, hitunglah:
a.       Hambatan pengganti total rangkaian!
b.      Kuat arus i yang melalui hambatan R1 dan R3!
c.       Kuat arus i1 dan i2 yang melalalui hambatan R5 dan R2,4,6!

Penyelesaian:
Diket   :    Vad   = 36V
                 R1      = 2W,
                 R2      = 4W,
                 R3      = 3W,
                 R4      = 5W,
                 R5      = 6W,
                 R6      = 3W,
Dit       :    a. Rt…?
                 b.  i yang melalui R1 dan R3…?
                 c.  i1 dan i2 yang melalui R5 dan R246…?
Jawab:
a.       Hambatan pengganti total rangkaian
·         Jumlahkan R2, R6, dan R4 secara seri, sehingga diperoleh RS
RS =    R2 + R6 + R4
     =     4 + 3 + 5
     =     5



·         Jumlahkan Rs dengan R5 secara parallel sehingga diperoleh Rp:
 
 
 
Ø  Rp =  W = 4 W,
·         Jumlahkan R1, RP, R3 secara seri, maka akan diperoleh hambatan pengganti total Rt :
Rt    =   R1 + RP + R3
       =   2 +4 + 3 = 9 W,
b.      Kuat arus i yang melalui hambatan R1 atau R3
 
c.       Kuat arus i1 dan i2 yang melalui R5 dan R264 (RS)
Tentukan dulu besar Vcd
Ved =     i . Rp
        =     4 . 4
        =     16 volt
I1       =    
         =    
I2       =      
         =      




1 komentar: