Tiga buah hambatan identik yang masing-masing hambatannya 3 R disusun seri dan dihubungkan dengan sebuah sumber tegangan 10 V dan arus yang mengalir 1 A. Jika tiga buah hambatan tadi dirangkai paralel dan dihubungkan dengan sumber tegangan yang sama ternyata arus yang mengalir 2,5 A. Tentukan arus yang mengalir jika 2 hambatan 3R dirangkai seri dan dihubung paralel dengan hambatan 3R yang lain! (Gambar dulu rangkaiannya)

Jawaban yang benar adalah 40/19 A. Diketahui: Tiga hambatan identik R1 = R2 = R3 = 3 R V = 10 V r = r ohm (hambatan dalam baterai) Seri: Is = 1 A Paralel: Ip = 2,5 A Ditanya: Jika R1 seri dengan R2 dan diparalelkan dengan R3, besar arus listrik = I = ...? 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 keadaan pertama, hitung besar hambatan R terlebih dahulu: V = Is x Rs V = Is x (R1 + R2 + R3 + r) 10 = 1 x (3R + 3R + 3R + r) 10 = 1 x (9R + r) 9R + r = 10 ...(i) Dari keadaan kedua, diperoleh hasil: V = Ip x Rp V = Ip x ((3R/3) + r) 10 = 2,5 x (R + r) 4 = R + r R + r = 4 ...(ii) Selesaikan persamaan (i) dan (ii) di atas: 9R + r = 10 R + r = 4 ------------- - 8R = 6 R = 3/4 ohm. Dari persamaan (i): 9R + r = 10 r = 10 - 9(3/4) r = 10 - 27/4 r = 13/4 ohm. Maka, untuk susunan gabungan dapat dilihat pada gambar di bawah ini, cari hambatan total terlebih dahulu. Rs = R1 + R2 Rs = 3R + 3R Rs = 6R 1/Rp = 1/Rs + 1/R3 1/Rp = 1/(6R) + 1/(3R) Rp = 2R Rp = 2 x 3/4 Rp = R total = 6/4 ohm. Dari hukum Ohm diperoleh kuat arus listrik totalnya: I total = V / (R total + r) I = 10 / [(6/4) + (13/4)] I = 10 / (19/4) I = 40/19 A. Jadi, arus yang mengalir adalah 40/19 A.