kuliah teknik pertambangan 6 soal rangkaian-listrik1

RANGKAIAN RANGKAIAN LISTRIKLISTRIK

Rangkaian ListrikRangkaian Listrik Rangkaian listrik adalah jalur yang dilalui Rangkaian listrik adalah jalur yang dilalui

oleh arus listrikoleh arus listrik Rangkaian listrik dibagi 2, yaituRangkaian listrik dibagi 2, yaitu1.1.Rangkaian terbuka (tidak ada arus listrik Rangkaian terbuka (tidak ada arus listrik

mengalir)mengalir)2.2.Rangkaian tertutup (ada arus listrik Rangkaian tertutup (ada arus listrik

mengalir) mengalir)

Rangkaian Terbuka Rangkaian Tertutup

Simbol Komponen ListrikSimbol Komponen Listrik: sumber tegangan atau beda potensial: sumber tegangan atau beda potensial: penghantar berarus listrik; arah panah : penghantar berarus listrik; arah panah menunjukkan arah aliran arus listrik.menunjukkan arah aliran arus listrik.

: hambatan listrik atau resistor: hambatan listrik atau resistor

: sakelar: sakelar: alat ukur amperemeter: alat ukur amperemeter: alat ukur voltmeter: alat ukur voltmeter: alat ukur ohmmeter: alat ukur ohmmeter

Hukum Kirchoff IHukum Kirchoff I Hukum Kirchoff I berbunyi :Hukum Kirchoff I berbunyi :

““Jumlah kuat arus listrik Jumlah kuat arus listrik yang yang masukmasuk ke ke suatu titik cabang suatu titik cabang sama dengan jumlah sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar kuat arus listrik yang keluar dari titik dari titik cabang tersebut “cabang tersebut “

keluarmasuk II

Contoh Soal (1)Contoh Soal (1)

Jika I = 10 A, IJika I = 10 A, I11=I=I33=3 A,=3 A,

Berapakah besar kuat Berapakah besar kuat arus Iarus I22 ? ?

Penyelesaian :Penyelesaian : Diketahui :Diketahui :

Ditanya : IDitanya : I22 = ….? = ….? Jawab :Jawab :

Jadi besar kuat arus IJadi besar kuat arus I22 adalah 4A adalah 4A

AIIAI3

10

31

)( 312

321

IIIIIIIIII keluarmasuk

AIAAI

AAAI

4610

)33(10

2

2

2

Contoh Soal (2)Contoh Soal (2)

Jika IJika I11 = I = I55 = 3A , I = 3A , I22 = 3A , I = 3A , I33 = 4A, maka = 4A, maka besar Ibesar I44 adalah …. adalah ….

Penyelesaian :Penyelesaian : Diketahui :Diketahui :

Ditanya : IDitanya : I44 = ….? = ….? Jawab :Jawab :

Jadi besar kuat arus IJadi besar kuat arus I44 adalah 7A adalah 7A

AIAI

AII

43

3

3

2

51

53214

54321

)( IIIIIIIIII

II keluarmasuk

AIAAI

AAAAI

7310

3)433(

4

4

4

Rangkaian Hambatan Rangkaian Hambatan ListrikListrik

1. Rangkaian Seri1. Rangkaian Seri

1 2 3

Diganti

Pada rangkaian Pada rangkaian Seri Seri tersebuttersebut berlaku :berlaku :

Sehingga pada Rangkaian Seri berlaku,Sehingga pada Rangkaian Seri berlaku,

Dengan n = jumlah resistorDengan n = jumlah resistor

321

321

321

321

,

RRRRIRIRIRIR

IRVdengan

IRIRIRVVVVV

total

total

totalAB

AB

AB

nseri RRRRR ......321

Contoh Soal (3)Contoh Soal (3) Tiga buah hambatan, masing-masing Tiga buah hambatan, masing-masing

sebesar sebesar 30 ohm30 ohm, , 40 ohm40 ohm, dan , dan 50 ohm50 ohm dirangkai dirangkai seriseri dengan sumber tegangan dengan sumber tegangan 60 volt60 volt..

a. Berapa a. Berapa hambatan penggantinyahambatan penggantinya?? b. Berapa b. Berapa kuat aruskuat arus pada rangkaian pada rangkaian

tersebut?tersebut?

Penyelesaian :Penyelesaian : Diketahui :Diketahui :

Ditanya : a. RDitanya : a. Rs s = …? b. I = …?= …? b. I = …? Jawab :Jawab :

a. a.

b.b.

Jadi hambatan penggantinya adalah 120Jadi hambatan penggantinya adalah 120ΩΩ dan kuat arusnya dan kuat arusnya adalah 0,5 Aadalah 0,5 A

4030

2

1

RR

VVR

60503

120504030

321

s

s

s

RR

RRRR

AAVRVIs

5,021

12060

2. Rangkaian Paralel2. Rangkaian Paralel

Pada rangkaian paralel berlaku :

V

Contoh Soal (4) Contoh Soal (4) Tiga buah hambatan dipasang secara Tiga buah hambatan dipasang secara

paralel. Masing – masing sebesar paralel. Masing – masing sebesar 6060ΩΩ. . Jika sumber tegangan Jika sumber tegangan 12 volt12 volt, tentukan :, tentukan :a. Berapa a. Berapa hambatan penggantihambatan penggantinya ?nya ?b. Berapa b. Berapa kuat arus kuat arus yang mengalir ?yang mengalir ?

Penyelesaian :Penyelesaian : Diketahui :Diketahui :

Ditanya : a. RDitanya : a. Rp p = …? b. I = …?= …? b. I = …? Jawab :Jawab :

a. a. b.b.

Jadi hambatan penggantinya adalah 20Jadi hambatan penggantinya adalah 20ΩΩ dan kuat arusnya dan kuat arusnya adalah 0,6 Aadalah 0,6 A

VVRRR

1260321

20360

6031

601

601

6011

1111

321

pp

p

p

RR

R

RRRRAV

RVIp

6,02012

Rangkaian Seri-ParalelRangkaian Seri-Paralel

Rangkaian Seri-Paralel tersebut bisa Rangkaian Seri-Paralel tersebut bisa diganti menjadi :diganti menjadi :

Contoh soal (5)Contoh soal (5)

Dari rangkaian di atas, tentukan :Dari rangkaian di atas, tentukan :a. a. Hambatan penggantiHambatan penggantinya ?nya ?b. b. Kuat arus listrik Kuat arus listrik yang mengalir ?yang mengalir ?

Penyelesaian :Penyelesaian : Diketahui :Diketahui :

Ditanya : a. RDitanya : a. Rp p = …? b. I = …?= …? b. I = …? Jawab :Jawab :

a. a.

63

2

1

RR

6,3518

185

183

1821

61

911

111

3

pp

p

sp

RR

R

RRR

96321

s

s

RRRR

VVR

663

b.b.

Jadi hambatan penggantinya sebesar 3,6Jadi hambatan penggantinya sebesar 3,6ΩΩ dan kuat arus listriknya adalah 1,67Adan kuat arus listriknya adalah 1,67A

AVRVIp

67,16,36

Contoh soal (6)Contoh soal (6)

Jika sumber tegangan pada rangkaian di Jika sumber tegangan pada rangkaian di atas atas 15 V15 V, tentukan :, tentukan :a. a. Hambatan penggantiHambatan penggantinya ?nya ?b. b. Kuat arus listrikKuat arus listriknya ?nya ?

Penyelesaian :Penyelesaian : Diketahui :Diketahui :

Ditanya : a. RDitanya : a. Rp p = …? b. I = …?= …? b. I = …? Jawab :Jawab :

a. a.

1015

2

1

RR

6530

305

303

3021

101

1511

111

21

pp

p

p

RR

R

RRR

10463

s

ps

R

RRR

VVR1543

b.b.

Jadi hambatan penggantinya sebesar 10Jadi hambatan penggantinya sebesar 10ΩΩ dan kuat arus listriknya adalah 1,5Adan kuat arus listriknya adalah 1,5A

AVRVIs

5,11015