Fisika Study CenterNever Ending Learning

(/)

Rangkaian Listrik Dinamis

Fisikastudycenter.com ­ Contoh Soal dan PembahasanListrik Arus Searah Materi Fisika kelas 1 SMA. Khususmembahas tentang rangkaian listrik tertutup satu loop, dualoop, seri paralel dan campuran. Termasuk daya dan energilistrik.

Soal No. 1Rangkaian listrik berikut terdiri 3 buah hambatan dan satu buah baterai 24 Volt yang memiliki hambatan dalam 1 Ω.Lihat gambar dibawah dan tentukan:a) Kuat arus rangkaianb) Kuat arus pada R  , R  dan Rc) Beda potensial antara titik A dan Bd) Beda potensial antara titik B dan Ce) Beda potensial antara titik C dan Df) Beda potensial antara titik A dan Cg) Beda potensial antara titik B dan Dh) Beda potensial antara titik A dan Di) Beda potensial antara ujung ­ujung bateraij) Daya pada hambatan R  k) Energi listrik yang diserap hambatan R  dalam 5 menitl) Daya rangkaianm) Energi rangkaian dalam 5 menit

Pembahasan

1 2 3

1

1

a) Kuat arus rangkaian

b) Kuat arus pada R  , R  dan RKuat arus yang melewati hambatan­hambatan yang dirangkai seri adalah sama.

c) Beda potensial antara titik A dan B

d) Beda potensial antara titik B dan C

e) Beda potensial antara titik C dan D

f) Beda potensial antara titik A dan C

g) Beda potensial antara titik B dan D

h) Beda potensial antara titik A dan D

 

i) Beda potensial antara ujung­ujung baterai 

j) Daya pada hambatan R  

k) Energi listrik yang diserap hambatan R  dalam 5 menit

W = I Rt = (2,4) (2) (5x60) = 3456 joule

l) Daya rangkaian

P = I R = (2,4) (10) = 57,6 watt

m) Energi rangkaian dalam 5 menit

1 2 3

1

1

2 2

2 2

Soal No. 2Diberikan sebuah rangkaian listrik seperti gambar berikut

Tentukan :a) Hambatan penggantib) Kuat arus rangkaianc) Kuat arus yang melalui Rd) Kuat arus yang melalui Re) Kuat arus yang melalui Rf) Kuat arus yang melalui Rg) Beda potensial ujung­ujung hambatan Rh) Beda potensial ujung­ujung Ri) Beda potensial ujung­ujung Rj) Daya yang diserap R

Pembahasana) Hambatan pengganti

b) Kuat arus rangkaian 

c) Kuat arus yang melalui R  sama dengan kuat arus rangkaian 

d) Kuat arus yang melalui R  

e) Kuat arus yang melalui R  

4

1

2

3

4

1

2

1

4

1

2

f) Kuat arus yang melalui R

g) Beda potensial ujung­ujung hambatan R

V  = I R  = (1,2)(10) = 12 volt

h) Beda potensial ujung­ujung R

V  = I R  = (0,6)(20) = 12 volt

i) Beda potensial ujung­ujung R  sama dengan beda potensial pada ujung R  karena dirangkai parallel

j) Daya yang diserap R  

Soal No. 3Diketahui kuat arus yang melalui R  adalah 7,2 Ampere.

Tentukan nilai tegangan sumber V

PembahasanMencari kuat arus yang melalui hambatan R  dengan prinsip pembagian arus rangkaian paralel : 

 

3

4

4 4 4

1

1 1 1

2 1

1

4

1

Soal No. 4Dua buah baterai dengan ggl masing­masing 3 volt dan hambatan dalam 0,5 Ω disusun seri. 

 

Hambatan luar R = 1,5 Ω dirangkai seperti gambar. Tentukan besar kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian!

PembahasanDua buah bateri disusun seri. Ggl total dari bateri dan hambatan dalam penggantinya:E = 3 v + 3 v = 6 voltr = 0,5 Ω + 0,5 Ω = 1 Ω

Rangkaian ekivalennya seperti berikut. 

 

Kuat arus yang mengalir pada rangkaian:I = 6 : (1 +1,5)I = 6 : 2,5 = 2,4 A

Soal No. 5Dua buah baterai dengan ggl masing­masing 3 volt dan hambatan dalam 0,5 Ω disusun paralel. 

 

Hambatan luar R = 1,5 Ω dirangkai seperti gambar. Tentukan besar kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian!

PembahasanDua buah bateri disusun paralel. Ggl total dari baterai identik yang disusun paralel akan sama dengan ggl salah satubaterai:E = 3 volt

Sementara itu hambatan dalam penggantinya:

1/r = 1/0,5 + 1/0,51/r = 2/0,5 r = 0,5 /2 = 0,25 Ω

Rangkaian ekivalennya seperti berikut.

 

Kuat arus yang mengalir pada rangkaian:I = 3 : (0,25 +1,5)I = 3 : 1,75 = 1,71 A

Soal No. 6Diberikan sebuah rangkaian yang terdiri dari dua buah loop dengan data sebagai berikut : E  = 6 volt E  = 9 voltE  = 12 volt 

Tentukan :a) Kuat arus yang melalui R  , R  dan Rb) Beda potensial antara titik B dan Cc) Beda potensial antara titik B dan Dd) Daya pada hambatan R

Pembahasana) Kuat arus yang melalui R  , R  dan R

Langkah­langkah standar : ­ menentukan arah arus­ menentukan arah loop­ masukkan hukum kirchoff arus­ masukkan hukum kirchoff tegangan­ menyelesaikan persamaan yang ada

Misalkan arah arus dan arah loop seperti gambar berikut :

Hukum Kirchoff Arus dan Tegangan : 

1

2

3

1 2 3

1

1 2 3

Loop 1 

(Persamaan I)

Loop II 

 

(Persamaan II)

Gabungan persamaan I dan II : 

b) Beda potensial antara titik B dan C

 

c) Beda potensial antara titik B dan D 

d) Daya pada hambatan R  

Soal No. 7Perhatikan gambar berikut!

Tiga buah sumber tegangan dan tiga buah hambatan masing­masing Rx = Ry = Rz = 6 Ω.

1

 

Tentukan:a) Tegangan antara titik A dan Bb) Kuat arus yang melalui Ry 

PembahasanTipe soal seperti nomor 6, akan digunakan cara yang berbeda. Anggap rangkaian di atas jadi seperti ini:

 

Jadi dari A ke B ada tiga jalan, lewat kiri, lewat tengah atau lewat kanan. 

a) Tegangan antara titik A dan BLangkah pertama cari total hambatan dalam rangkaian, R  adalah total hambatan di cabang 1 (kiri), R  untuk totalhambatan cabang 2 (tengah) dan R  untuk total cabang 3 (kanan).

 

Setelah ketemu R , tinggal menentukan tegangan antara titik A dan B

 

dengan E  adalah total tegangan sumber di cabang 1, E  di cabang 2 dan E  dicabang 3.

 

b) Kuat arus yang melalui RyTinjau cabang yang tengah saja, karena V  telah dihitung tadi (dapat 12 volt), tinggal gabung dengan V  dari rumusberikut:

1 2

3

total

1 2 3

AB AB

V  diisi 12 volt, sehingga:

Soal No. 8Pada rangkaian listrik sederhana seperti pada gambar! 

 

Besar kuat arus I1 adalah...A. 0,25 A B. 0,30 A C. 0,36 A D. 0,45 A E. 0,50 A UN Fisika 2009 P45 No. 27

PembahasanSeperti nomor 7, bedanya ditengah tidak ada baterainya. Lupakan dulu arah panah arus I  pada soal, disini dianggapke bawah dulu biar sama kerjanya dengan soal sebelumnya:

 

Total hambatan:

 

Beda potensial (tegangan) antara titik E dan B:

AB

1

 

Kuat arus I , lihat cabang kiri saja:

 

Jika disesuaikan tanda panah pada soal, besar I  adalah 0,25 A.

Soal No. 9Diberikan rangkaian listrik seperti gambar berikut!

 

Kuat arus yang melalui hambatan 2 Ω sebesar....A. 2 A dari A ke B melalui hambatan 2 ΩB. 2 A dari B ke A melalui hambatan 2 ΩC. 3 A dari A ke B melalui hambatan 2 ΩD. 3 A dari B ke A melalui hambatan 2 ΩE. 4 A dari A ke B melalui hambatan 2 Ω

PembahasanKarena salah satu cabang ada yang memiliki "hanya" sumber tegangan saja (paling kanan, R = 0), maka V  bisalangsung diambil V  = 6 volt atau kalau dipakai rumus cukup dari

 

V  = 6 + I(0) = 6 volt

Dari cabang paling kiri, untuk menentukan arusnya, misal arusnya I :

 

1

1

AB

AB

AB

1

Diperoleh 

 

Jadi besar arusnya 3 A, dari B ke A melalui hambatan 2 Ω.

Soal No. 10Kuat arus listrik (I) pada rangkaian berikut besarnya....

 

A. 12/2 AB. 13/3 AC. 14/4 AD. 15/5 AE. 16/6 A

PembahasanRangkaian diatas merupakan bentuk lain dari susunan tiga resistor yang dirangkai secara paralel. Hambatanpenggantinya seperti biasa:

 

Kuat arusnya:

Soal No. 11Perhatikan rangkaian di bawah ini 

 

Bila hambatan dalam sumber tegangan masing­masing 0,5 Ω besar kuat arus yang melalui rangkaian tersebutadalah.... A. 0,5 AB. 1,5 AC. 1,8 AD. 4,5 AE. 5,4 A

(UN Fisika 2011)

PembahasanRangkaian listrik arus searah /DC sederhana dengan melibatkan beberapa hambatan dalam. Dengan hukum Kirchofftegangan didapat: 

ΣE + ΣIR = 09 − 18 + I(2 + 3 + 0,5) = 06I = 9I = 9/6 = 1,5 A

Soal No. 12Dari gambar rangkaian di samping besar kuat arus rangkaian adalah….. 

A. 3 AB. 4 AC. 6 AD. 8 AE. 12 A(UN Fisika 2013) 

PembahasanTotal sumber tegangannya 12 volt + 12 volt = 24 volt. Total hambatannya 2 Ω + 3 Ω + Ω = 8 Ω

Jadi kuat arus rangkaiannya 24 volt : 8 Ω = 3 A

Contoh tentang susunan hambatan listrik dapat dibaca di artikel dengan titel Hambatan Listrik, tentang daya danenergi berjudul Energi dan Daya Listrik Dinamis.

Vektor (/fisika­x­sma/5­vektor)Mencari Dimensi (/fisika­x­sma/1­mencari­dimensi)Listrik Statis Kelas IX SMP (/fisika­smp/57­listrik­statis­kelas­ix­smp)Cara Membaca Jangka Sorong (/animasi­fisika/284­cara­membaca­jangka­sorong)GLB ­ GLBB Gerak Lurus (/fisika­x­sma/243­glb­glbb­gerak­lurus)Fluida Dinamis (/fisika­xi­sma/38­fluida­dinamis)Suhu dan Kalor (/fisika­x­sma/6­suhu­dan­kalor)Fluida Statis (/fisika­xi­sma/37­fluida­statis)Gelombang (/fisika­xii­sma/44­gelombang)Gerak Melingkar (/fisika­x­sma/3­gerak­melingkar)

Main Menu

Beli Gmail U/ Domain AndaAlamat Email Bisnis Khusus. Mulai Uji Coba Gratis 30 Hari.

Back to Top

Home (/)In English (http://physics.fisikastudycenter.com)Fisika X SMA (/fisika­x­sma)Fisika XI SMA (/fisika­xi­sma)Fisika XII SMA (/fisika­xii­sma)Fisika SMP (/fisika­smp)Olimpiade Fisika (/olimpiade­fisika)UN Fisika SMA (/un­fisika­sma)UN Fisika SMP (/un­fisika­smp)Bank Soal UN Fisika SMA (/bank­soal­un­fisika­sma)Bank Soal UN Fisika SMP (/bank­soal­un­fisika­smp)Ilustrasi Fisika Animasi (/animasi­fisika)Tips (/tips)Rumus Fisika (/rumus­fisika)Tabel­Tabel (/tabel­tabel)SKL UN Fisika (/skl­un­fisika)Materi Fisika SMA (/materi­fisika­sma)Bank Soal Semester SMA (/bank­soal­semester)Bank Soal Semester SMP (/bank­soal­semester­smp)Astronomi (/astronomi)Try Out Online (/try­out­fisika­smp­sma)

  Search

© 2015 Fisika Study Center