Contoh Soal Rangkaian Listrik - xdocs.net

10
2. Delapan buah resistor masing-masing 2Ω, 3 Ω, 4 Ω, 5 Ω, 6 Ω, 7 Ω, 9 Ω dan 12 Ω. Terpasang secara seri. Tentukan hambatan totalnya! Dik: R1 : 2Ω R2 : 3 Ω R3 : 4 Ω R4 : 5 Ω R5 : 6 Ω R6 : 7 Ω R7 : 9 Ω R8 : 12 Ω Dit: Rtot:...? Jawab Rtot : R1 + R2 + R3 + R4 + R5+ R6+ R7+ R8 : 2Ω + 3 Ω + 4 Ω + 5 Ω + 6 Ω + 7 Ω + 9 Ω + 12 Ω : 48 Ω Pada latihan nomor 2 di atas permintaan soal tersebut sudah sangat jelas. Pada soal tersebut kita diminta untuk menentukan jumlah hambatan total dari delapan buah resistor. Dalam hal ini kita harus menghitung jumlah hambatan total yang diminta. Jawabannya bisa dilihat seperti tertera di atas. 3. 2 buah resistor masing-masing 3Ω dan 9Ω, disusun secara seri, dan ujung-ujungnya dihubungkan dengan baterai 36V. Tentukan kuat arus listrik? Jawab: Dik R1 :3 R2 :9 V :36V Dit : I....? Jawab: I : V Rtot : V (R1 + R2)

Transcript of Contoh Soal Rangkaian Listrik - xdocs.net

2. Delapan buah resistor masing-masing 2Ω, 3 Ω, 4 Ω, 5 Ω, 6 Ω, 7 Ω, 9 Ω dan 12 Ω.

Terpasang secara seri. Tentukan hambatan totalnya!

Dik:

R1 : 2Ω

R2 : 3 Ω

R3 : 4 Ω

R4 : 5 Ω

R5 : 6 Ω

R6 : 7 Ω

R7 : 9 Ω

R8 : 12 Ω

Dit: Rtot:...?

Jawab

Rtot : R1 + R2 + R3 + R4 + R5+ R6+ R7+ R8

: 2Ω + 3 Ω + 4 Ω + 5 Ω + 6 Ω + 7 Ω + 9 Ω + 12 Ω

: 48 Ω

Pada latihan nomor 2 di atas permintaan soal tersebut sudah sangat jelas. Pada soal tersebut

kita diminta untuk menentukan jumlah hambatan total dari delapan buah resistor. Dalam hal

ini kita harus menghitung jumlah hambatan total yang diminta. Jawabannya bisa dilihat

seperti tertera di atas.

3. 2 buah resistor masing-masing 3Ω dan 9Ω, disusun secara seri, dan ujung-ujungnya

dihubungkan dengan baterai 36V. Tentukan kuat arus listrik?

Jawab:

Dik R1 :3

R2 :9

V :36V

Dit : I....?

Jawab:

I : V

Rtot

: V

(R1 + R2)

: 36

(3+9)

: 36

12

: 3 A

Untuk soal nomor 3 sudah jelas dimana kita diminta untuk menghitung kuat arus listrik dari

dua buah resistor. Soal ini lebih mudah jika kita mengetahui atau paham dengan rumus yang

harus kita gunakan untuk mencari kuat arus.

4. 4 buah resistor masing-masing 3 Ω, 6 Ω, 8 Ω, 9 Ω dipasang secara seri dan memiliki kuat

arus sebesar 2A. Tentukan tegangannya!

Jawab

Diketahui:

R1: 3 Ω

R2: 6 Ω

R3: 8 Ω

R4: 9 Ω

Ditanya:

V: ...?

Jawab:

Rtot : R1 + R2 + R3 + R4

: 3 Ω + 6 Ω + 8 Ω + 9 Ω

: 26 Ω

V : I . R

: 2 . 26

: 52 V

5. 3 buah resistor masing-masing 2 Ω, 4 Ω, dan 6 Ω, disusun secara seri dan ujung-ujungnya

dihubungkan dengan baterai 48V. Tentukan tegangan pada resistor 6 Ω?

Jawab

Diketahui:

R1: 2 Ω

R2: 4 Ω

R3: 6 Ω

Ditanya: V3: ...?

Jawab:

Rtot : R1 + R2 + R3

: 2 + 4 + 6

: 12 Ω

I : V

R

: 48

12

: 4A

V3 : I . R3

: 4 . 6

: 24V

Jika tiga buah resistor dengan besar

hambatan masing-masing 10 Ω, 8 Ω, dan 4

Ω disusun secara seri dan dihubungkan

dengan sumber tegangan, maka

tentukanlah besar hambatan total yang

dihasilkan ketiga resistor tersebut.

Pembahasan Dik : R1 = 10 Ω; R2 = 8 Ω; R3 =

4Ω.

Rs = R1 + R2 + R3

⇒ Rs = 10 + 8 + 4

⇒ Rs = 22 Ω

Jadi, besar hambatan total atau hambatan

pengganti adalah 22 Ω.

Jika tiga buah resistor dengan besar hambatan

masing-masing 8 Ω, 6 Ω, dan 4 Ω disusun secara

paralel. Tentukanlah besar hambatan total yang

dihasilkan ketiga resistor tersebut.

Pembahasan Dik : R1 = 8 Ω; R2 = 6 Ω; R3 =

4Ω.

1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

⇒ 1/Rp = 1/8 + 1/6 + 1/4

⇒ 1/Rp = (3 + 4 + 6) / 24

⇒ 1/Rp = 13/24

⇒ Rp = 24/13

⇒ Rp = 1,84 Ω

Jadi, besar hambatan pengganti pada susunan itu

adalah 1,84 Ω.

Dua buah resistor masing-masing 2 Ω dan

10 Ω dihubungkan secara seri kemudian

dirangkaikan secara paralel dengan dua

buah resistor lainnya yang disusun seri.

Kedua resistor tersebut masing-masing 4 Ω

dan 8 Ω. Tentukanlah hambatan total atau

hambatan pengganti pada rangkaian

tersebut. Pembahasan Dik : R1 = 2 Ω; R2 =

10 Ω; R3 = 4Ω; R4 = 8Ω.

Rs1 = R1 + R2

⇒ Rs1 = 2 + 10

⇒ Rs1 = 12 Ω Rs2 = R3 + R4

⇒ Rs2 = 4 + 8

⇒ Rs2 = 12 Ω 1/Rp = 1/Rs1 + 1/Rs2

⇒ 1/Rp = 1/12+ 1/12

⇒ 1/Rp = 2/12

⇒ Rp = 12/2

⇒ Rp = 6 Ω

Jadi, besar hambatan pengganti pada susunan itu

adalah 6 Ω.

Dua buah resistor disusun seri dan dihubungkan

dengan seumber tegangan 10 volt. Jika hambatan

masing-masing resistor tersebut adalah 2 Ω dan 10

Ω, maka tentukanlah kuat arus yang mengalir

dalam rangkaian tersebut.

Pembahasan Dik : R1 = 2 Ω; R2 = 10 Ω; V =

10 volt.

Rs = R1 + R2

⇒ Rs = 2 + 10

⇒ Rs = 12 Ω I = V/Rs

⇒ I = 10/12

⇒ I = 0,83 A.

Jadi arus yang mengalir pada rangkaian itu adalah

0,83 A.

Frekuensi Resonansi. Jika suatu rangkaian

yang terdiri dari tiga buah resistor yang

disusun secara paralel dialiri listrik sebesar

6 A, maka tentukanlah besar teggangan

pada tiap resistor jika masing-masing

memiliki hambatan 2 Ω, 4 Ω dan 6 Ω.

Pembahasan Dik : R1 = 2 Ω; R2 = 4 Ω; R3 = 6

Ω; I = 6 A.

1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

⇒ 1/Rp = 1/2 + 1/4 + 1/6

⇒ 1/Rp = (6 + 3 + 2) / 12

⇒ 1/Rp = 11/12

⇒ Rp = 12/11

⇒ Rp = 1,09 Ω V = I Rp

⇒ V = 6 (1,09)

⇒ V = 6,54 volt.

Karena pada susunan paralel, besar tegangan pada

tiap-tiap komponen sama dengan sumber

tegangan, maka besar tegangan pada

masing-masing resistor adalah 6,54 volt.

Perhatikan gambar di bawah ini! Dari

rangkaian tersebut, tentukanlah : a.

Hambatan pengganti rangakaian b. Arus

yang melalui rangkaian c. Beda potensial

antara kedua ujung resistor 4 Ω d. Beda

potensial antara kedua ujung resistor 16 Ω

e. Kuat arus yang melalui resistor 8 Ω.

Pembahasan

Hambatan pengganti.

Rangkaian di atas merupakan susunan

campuran seri-paralel. Untuk

mempermudah pengerjaan, kita dapat

menyederhanakan rangkaian tersebut

menjadi seperti berikut :

Pada gambar di atas jelas terlihat bahwa

rangkain tersebut terdiri dari dua susunan

seri dan sebuah susunan paralel. Kita dapat

menyelesaikan susunan yang paling pinggir

terlebih dahulu dan misalkan susunan

tersebut merupakan susunan seri pertama

sehingga besar hambatanya adalah : Rs1 =

1 + 3 + 4 = 8 Ω Selanjutnya susunan yang

telah kita hitung hambatan penggantinya

disusun secara paralel dengan resistor 8 Ω

sehingga hambatan penggantinya adalah :

1/Rp = 1/8 + 1/8 ⇒ 1/Rp = 2/8 ⇒ Rp = 8/2 = 4 Ω

Terakhir, hambatan pengganti 4 Ω tersusun secara

seri dengan resistor 16 Ω dan 5 Ω sehingga

hambatan pengganti untuk rangkaian tersebut

adalah : Rs2 = 4 + 16 + 5 = 25 Ω.

Kuat arus rangkaian

I = V/Rs2

⇒ I = 12,5/25

⇒ I = 0,5 A.

Beda potensial pada 4 Ω

V4 = I4 R dengan I4 = arus yang melalui resistor 4

Ω.

Perhatikan bahwa resistor 4 Ω berada dalam

susunan seri dengan resistor 1 Ω dan 3 Ω (Rs1)

sehingga arus yang melaluinya akan sama dengan

arus yang melalui resistor 1 Ω dan 3 Ω atau

dapat ditulis sebagai berikut : I4 = I1 = I3.

Akan tetapi, karena ketiga resistor tersebut

disusun secara paralel dengan resistor 8 Ω

maka besar arus yang melalui rangkaian

yaitu 0,5 A dibagi sesuai dengan nilai

hambatan masing-masing resistor. Karena

Rs1 memiliki besar hambatan yang sama

dengan resistor 8 Ω, maka arus tersebut

terbagi menjadi dua sama besar yaitu 0,25

malalui Rs1 dan 0,25 melalui resistor 8 Ω.

Dengan begitu, maka beda potensial pada