Lima buah hambatan disusun seperti tampak pada gambar di bawah. Bila R1 = 2 Ω, R2 = 1 Ω, R3 = 5 Ω, R4 = 4 Ω dan R5 = 6 Ω. Rangkaian tersebut ditutup dengan sumber tegangan 6 volt. Tentukan beda potensial titik A dan C dan beda potensial titik B dan D!

Question

Jawaban yang benar adalah 6 volt dan 1 volt.

Diketahui:

Gambar rangkaian resistor

R1 = 2 Ω

R2 = 1 Ω

R3 = 5 Ω

R4 = 4 Ω

R5 = 6 Ω

V = 6 V

Ditanya:

Beda potensial titik A dan C (Vac) dan beda potensial titik B dan D (Vbd) = ...?

Jawab:

Konsep yang kita gunakan adalah listrik dinamis. Rangkaian hambatan dibagi menjadi dua, yaitu sebagai berikut:

1. Seri, tidak ada percabangan yang ciri-cirinya yaitu:

(a). Hambatan pengganti: Rs = R1 + R2 + ....

(b). Arus listrik: Is = I1 = I2 = ....

(c). Potensial: Vs = V1 + V2 + ....

2. Paralel, terdapat percabangan yang ciri-cirinya yaitu:

(a). Hambatan pengganti: 1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + ....

(b). Arus listrik: Ip = I1 + I2 + ....

(c). Potensial: Vp = V1 = V2 = ....

Selain itu, berlaku hukum Ohm tentang hubungan antara tegangan terhadap arus listrik yaitu:

V = I x R,

dengan:

R = hambatan listrik (ohm)

I = arus listrik (A)

V = beda potensial (V).

Berdasarkan gambar pada soal, hitung hambatan total setiap cabang.

Cabang abc: Rs1 = R2 + R3 = 1 + 5 = 6 ohm.

Cabang ac: R5 = 6 ohm.

Cabang adc: Rs2 = R1 + R4 = 2 + 4 = 6 ohm.

Karena rangkaian bersifat paralel maka hambatan total adalah:

1/Rp = 1/6 + 1/6 + 1/6

Rp = 6/3

Rp = 2 ohm.

Arus total:

I = V/Rp

I = 6/2

I = 3 A.

Selain itu, besar hambatan masing-masing sama, maka diperoleh perbandingan berikut.

V = I x R ----> I ~ 1/R

I Rs1 : I R5 : I Rs2 = 1/6 : 1/6 : 1/6

I Rs1 : I R5 : I Rs2 = 1 : 1 : 1.

Artinya arus tiap cabang adalah sama yaitu:

I Rs1 = I R5 = I Rs2 = [1/(1+1+1)] x I

I Rs1 = I R5 = I Rs2 = (1/3) x 3

I Rs1 = I R5 = I Rs2 = 1 A.

Sehingga nilai Vac adalah:

I R5 = Vac/R5

Vac = 1 x 6

Vac = 6 volt.

Selain itu, untuk beda potensial antara titik B dan D ambil lajur BCD dan nilainya adalah:

Vbd = Vbc + Vcd

Vbd = (I Rs1 x R3) - (I Rs2 x R4)

Vbd = (1 x 5) - (1 x 4)

Vbd = 5 - 4

Vbd = 1 volt.

Jadi, beda potensial titik A dan C dan beda potensial titik B dan D berturut-turut adalah 6 volt dan 1 volt.

Lima buah hambatan disusun seperti tampak pada gambar di bawah. Bila R1 = 2 Ω, R2 = 1 Ω, R3 = 5 Ω, R4 = 4 Ω dan R5 = 6 Ω. Rangkaian tersebut ditutup dengan sumber tegangan 6 volt. Tentukan beda potensial titik A dan C dan beda potensial titik B dan D!

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa