Rangkaian Listrik bagian 1

Oleh senopati center

Selasa, 12 Januari 2016

Bagikan :

Tweet

RANGKAIAN SERI

Rangkaian seri dapat dilihat seperti Gambar 1.1. Penahan atau resistor yang disambung secara seri ialah jika ujung kaki belakang tahanan R₁ disambungkan pada ujung kaki depan tahanan R₂ dan ujung kaki belakang R₂ disambungkan pada ujung kaki depan tahanan R₃ hingga seterusnya.

Gambar 1.1 Tiga resistor terhubung secara seri di antara titik a dan d

Ketiga rangkaian resistor tersebut dapat diganti dengan satu resistor tanpa mengubah keadaan (baik arus maupun tegangan). Arus yang masuk pada rangkaian seri akan melewati tahanan R₁, R₂, dan R₃, maka rangkaian seri memiliki arus yang sama disetiap masing-masing tahanan. Sedangkan jumlah seluruh tegangan disetiap masing-masing tahanan sama dengan tegangan sumber. Sesuai dengan persamaan berikut:

V = V_ab + V_bc + V_cd

Sedangkan V = I . R, maka:

V  = I_ab . R₁ + I_bc . R₂ + I_cd . R₃

Arus yang melalui disetiap tahanan adalah sama, I = I_ab = I_bc = I_cd, maka:

V = I . ( R₁ + R₂ + R₃ )

V = I . R_T

Dapat diperoleh:

R_T = R₁ + R₂ + R<sub>3

Contoh soal dan pembahasan</sub> 


Soal 1

Rangkaian 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 rangkaian
b) Kuat arus pada R1 , R2 dan R3
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 ujung -ujung baterai
j) Daya pada hambatan R1
k) Energi listrik yang diserap hambatan R1 dalam 5 menit
l) Daya rangkaian
m) Energi rangkaian dalam 5 menit

Pembahasan

a) Kuat arus rangkaian



b) Kuat arus pada R1 , R2 dan R3
Kuat arus yang melewati hambatan-hambatan 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 ujung-ujung baterai



j) Daya pada hambatan R1



k) Energi listrik yang diserap hambatan R1 dalam 5 menit

W = I2Rt = (2,4)2(2) (5x60) = 3456 joule

l) Daya rangkaian

P = I2R = (2,4)2(10) = 57,6 watt

m) Energi rangkaian dalam 5 menit

Soal No. 2
Diberikan sebuah rangkaian listrik seperti gambar berikut



Tentukan :
a) Hambatan pengganti
b) Kuat arus rangkaian
c) Kuat arus yang melalui R4
d) Kuat arus yang melalui R1
e) Kuat arus yang melalui R2
f) Kuat arus yang melalui R3
g) Beda potensial ujung-ujung hambatan R4
h) Beda potensial ujung-ujung R1
i) Beda potensial ujung-ujung R2
j) Daya yang diserap R1

Pembahasan
a) Hambatan pengganti



b) Kuat arus rangkaian 



c) Kuat arus yang melalui R4 sama dengan kuat arus rangkaian 



d) Kuat arus yang melalui R1 



e) Kuat arus yang melalui R2 



f) Kuat arus yang melalui R3



g) Beda potensial ujung-ujung hambatan R4

V4 = I4R4 = (1,2)(10) = 12 volt

h) Beda potensial ujung-ujung R1

V1 = I1R1 = (0,6)(20) = 12 volt

i) Beda potensial ujung-ujung R2 sama dengan beda potensial pada ujung R1 karena dirangkai parallel

j) Daya yang diserap R1 

Soal No. 3
Diketahui kuat arus yang melalui R4 adalah 7,2 Ampere.



Tentukan nilai tegangan sumber V

Pembahasan
Mencari kuat arus yang melalui hambatan R1 dengan prinsip pembagian arus rangkaian paralel :

Soal No. 4
Dua buah baterai dengan ggl masing-masing 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!

Pembahasan
Dua buah bateri disusun seri. Ggl total dari bateri dan hambatan dalam penggantinya:
E = 3 v + 3 v = 6 volt
r = 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

Tag : Bimbel di Citra Raya Tangerang, IPA, Konsultasi PR dan Tugas