Roboguru

Berapakah kuat arus yang mengalir pada amperemeter A dinyatakan dalam  dan R jika hambatan dalam amperemeter adalah nol pada rangkaian di samping?

Pertanyaan

Berapakah kuat arus yang mengalir pada amperemeter A dinyatakan dalam begin mathsize 14px style epsilon end style dan R jika hambatan dalam amperemeter adalah nol pada rangkaian di samping?

 

Pembahasan Soal:

Diketahui :

R1 = 2R

R2 = R

R3 = R

R4 = R

tegangan sumber = epsilon 

DItanya : I?

Soal tersebut dapat diselesaikan menggunakan metode thevenin karena kondisi jembatan Wheatstone tidak seimbang.

Untuk mempermudah perhatikan gambar berikut.space 
 


 

I1I2VcdRthIth=====================R1+R3E2R+Rε3RεR2+R4ER+Rε2RεVthI1R1I2R23Rε2R2RεR32ε2ε64ε3ε6εR1+R3R1R3+R2+R4R2R42R+R2RR+R+RRR3R2R2+2RR232R+2R64R+3R67RRthVth67R6ε7Rε 

Dengan demikian, arus pada amperemeter adalah fraction numerator epsilon over denominator 7 R end fraction.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

M. Mutiara

Terakhir diupdate 18 September 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Dua puluh baterai masing-masing dengan data  dan  disusun seperti tampak dalam gambar.   Kutub-kutub sistem baterai P dan Q dihubungkan dengan rangkaian hambatan yang terhubung seperti jembatan Whea...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

Ditanya: RAD

Jawab:

Menghitung Hambatan pengganti pada Jembatan Wheatstone:
Cek hasil kali silang: 2 × 1 ≠ 4 × 1,5; sehingga untuk mencari nilai hambatan pengganti maka diperlukan rangkaian hambatan bantu.

Mengubah hambatan RAB/R1, RAC/R2, dan RBC/R5 menjadi Ra, Rb, dan Rc. Besar nilai hambatan Ra, Rb, dan Rc adalah :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell R subscript a end cell equals cell fraction numerator R subscript 1 times R subscript 2 over denominator R subscript 1 plus R subscript 2 plus R subscript 5 end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator begin display style 2 capital omega times 4 capital omega end style over denominator begin display style 2 capital omega plus 4 capital omega plus 2 capital omega end style end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator begin display style 8 capital omega squared end style over denominator begin display style 8 capital omega end style end fraction end cell row blank equals cell 1 capital omega end cell end table

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell R subscript b end cell equals cell fraction numerator R subscript 1 times R subscript 5 over denominator R subscript 1 plus R subscript 2 plus R subscript 5 end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator begin display style 2 capital omega times 2 capital omega end style over denominator begin display style 2 capital omega plus 4 capital omega plus 2 capital omega end style end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator begin display style 4 capital omega squared end style over denominator begin display style 8 capital omega end style end fraction end cell row blank equals cell 0 comma 5 capital omega end cell end table

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell R subscript c end cell equals cell fraction numerator R subscript 2 times R subscript 5 over denominator R subscript 1 plus R subscript 2 plus R subscript 5 end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator begin display style 4 capital omega times 2 capital omega end style over denominator begin display style 2 capital omega plus 4 capital omega plus 2 capital omega end style end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator begin display style 8 capital omega squared end style over denominator begin display style 8 capital omega end style end fraction end cell row blank equals cell 1 capital omega end cell end table

Rangkaian jembatan Wheatstone yang baru adalah sebagai berikut :

Menghitung nilai hambatan pengganti :

Rangkaian seri Rb dan R4 :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell R subscript b comma 4 end subscript end cell equals cell R subscript b plus R subscript 4 end cell row blank equals cell 0 comma 5 space capital omega space plus 1 comma 5 space capital omega space end cell row blank equals cell 2 space capital omega end cell end table

Rangkaian seri Rc dan R3 :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell R subscript c comma 3 end subscript end cell equals cell R subscript c plus R subscript 3 end cell row blank equals cell 1 space capital omega space plus 1 space capital omega space end cell row blank equals cell 2 space capital omega end cell end table

Rangkaian Paralel :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell 1 over R subscript p end cell equals cell 1 over R subscript b comma 4 end subscript plus 1 over R subscript c comma 3 end subscript end cell row cell 1 over R subscript p end cell equals cell fraction numerator 1 over denominator 2 straight capital omega end fraction plus fraction numerator 1 over denominator 2 straight capital omega end fraction end cell row cell R subscript P end cell equals cell 1 straight capital omega end cell end table

Besar Hambatan Pengganti :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell R subscript p e n g g a n t i end subscript end cell equals cell R subscript a plus R subscript P end cell row blank equals cell 1 straight capital omega plus 1 straight capital omega end cell row blank equals cell 2 straight capital omega end cell end table

    
Jadi, jawaban yang tepat adalah 2 capital omega.

Roboguru

Dua puluh baterai masing-masing dengan data  dan  disusun seperti tampak dalam gambar.   Kutub-kutub sistem baterai P dan Q dihubungkan dengan rangkaian hambatan yang terhubung seperti jembatan Whea...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

Ditanya: Rdtot

Jawab:

Menghitung hambatan dalam total pada baterai:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell R d subscript n space end cell equals cell n cross times R d end cell row cell R d subscript 10 end cell equals cell 10 cross times 0 comma 4 end cell row blank equals cell 4 space capital omega end cell end table; karena ada 2 susunan paralel dari 10 baterai maka:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell fraction numerator 1 over denominator R d subscript t o t a l end subscript end fraction end cell equals cell fraction numerator 1 over denominator R d subscript 10 end fraction plus fraction numerator 1 over denominator R d subscript 10 end fraction end cell row cell fraction numerator 1 over denominator R d subscript t o t a l end subscript end fraction end cell equals cell 1 fourth plus 1 fourth end cell row cell fraction numerator 1 over denominator R d subscript t o t a l end subscript end fraction end cell equals cell 2 over 4 end cell row cell R d subscript t o t a l end subscript end cell equals cell 2 space straight capital omega end cell end table; karena baterai yang disusun paralel

    
Jadi, jawaban yang tepat adalah 2 space straight capital omega.

Roboguru

Dua puluh baterai masing-masing dengan data  dan  disusun seperti tampak dalam gambar.   Kutub-kutub sistem baterai P dan Q dihubungkan dengan rangkaian hambatan yang terhubung seperti jembatan Whea...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

Ditanya: VPQ

Jawab:

Menghitung tegangan total pada baterai:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript n end cell equals cell n cross times V end cell row cell V subscript 10 end cell equals cell 10 cross times 6 end cell row blank equals cell 60 space V end cell end table; karena ada 2 susunan paralel dari 10 baterai maka:

V subscript t o t a l end subscript equals 60 space straight V; baterai yang disusun paralel menghasilkan tegangan yang tetap.

Menghitung hambatan dalam total pada baterai:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell R d subscript n space end cell equals cell n cross times R d end cell row cell R d subscript 10 end cell equals cell 10 cross times 0 comma 4 end cell row blank equals cell 4 space capital omega end cell end table; karena ada 2 susunan paralel dari 10 baterai maka:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell fraction numerator 1 over denominator R d subscript t o t a l end subscript end fraction end cell equals cell fraction numerator 1 over denominator R d subscript 10 end fraction plus fraction numerator 1 over denominator R d subscript 10 end fraction end cell row cell fraction numerator 1 over denominator R d subscript t o t a l end subscript end fraction end cell equals cell 1 fourth plus 1 fourth end cell row cell fraction numerator 1 over denominator R d subscript t o t a l end subscript end fraction end cell equals cell 2 over 4 end cell row cell R d subscript t o t a l end subscript end cell equals cell 2 space straight capital omega end cell end table; karena baterai yang disusun paralel

Menghitung Hambatan pengganti pada Jembatan Wheatstone:
Cek hasil kali silang: 2 × 1 ≠ 4 × 1,5; sehingga untuk mencari nilai hambatan pengganti maka diperlukan rangkaian hambatan bantu.

Mengubah hambatan RAB/R1, RAC/R2, dan RBC/R5 menjadi Ra, Rb, dan Rc. Besar nilai hambatan Ra, Rb, dan Rc adalah :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell R subscript a end cell equals cell fraction numerator R subscript 1 times R subscript 2 over denominator R subscript 1 plus R subscript 2 plus R subscript 5 end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator begin display style 2 capital omega times 4 capital omega end style over denominator begin display style 2 capital omega plus 4 capital omega plus 2 capital omega end style end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator begin display style 8 capital omega squared end style over denominator begin display style 8 capital omega end style end fraction end cell row blank equals cell 1 capital omega end cell end table

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell R subscript b end cell equals cell fraction numerator R subscript 1 times R subscript 5 over denominator R subscript 1 plus R subscript 2 plus R subscript 5 end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator begin display style 2 capital omega times 2 capital omega end style over denominator begin display style 2 capital omega plus 4 capital omega plus 2 capital omega end style end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator begin display style 4 capital omega squared end style over denominator begin display style 8 capital omega end style end fraction end cell row blank equals cell 0 comma 5 capital omega end cell end table

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell R subscript c end cell equals cell fraction numerator R subscript 2 times R subscript 5 over denominator R subscript 1 plus R subscript 2 plus R subscript 5 end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator begin display style 4 capital omega times 2 capital omega end style over denominator begin display style 2 capital omega plus 4 capital omega plus 2 capital omega end style end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator begin display style 8 capital omega squared end style over denominator begin display style 8 capital omega end style end fraction end cell row blank equals cell 1 capital omega end cell end table

Rangkaian jembatan Wheatstone yang baru adalah sebagai berikut :

Menghitung nilai hambatan pengganti :

Rangkaian seri Rb dan R4 :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell R subscript b comma 4 end subscript end cell equals cell R subscript b plus R subscript 4 end cell row blank equals cell 0 comma 5 space capital omega space plus 1 comma 5 space capital omega space end cell row blank equals cell 2 space capital omega end cell end table

Rangkaian seri Rc dan R3 :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell R subscript c comma 3 end subscript end cell equals cell R subscript c plus R subscript 3 end cell row blank equals cell 1 space capital omega space plus 1 space capital omega space end cell row blank equals cell 2 space capital omega end cell end table

Rangkaian Paralel :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell 1 over R subscript p end cell equals cell 1 over R subscript b comma 4 end subscript plus 1 over R subscript c comma 3 end subscript end cell row cell 1 over R subscript p end cell equals cell fraction numerator 1 over denominator 2 straight capital omega end fraction plus fraction numerator 1 over denominator 2 straight capital omega end fraction end cell row cell R subscript P end cell equals cell 1 straight capital omega end cell end table

Besar Hambatan Pengganti :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell R subscript p e n g g a n t i end subscript end cell equals cell R subscript a plus R subscript P end cell row blank equals cell 1 straight capital omega plus 1 straight capital omega end cell row blank equals cell 2 straight capital omega end cell end table

Menghitung kuat arus :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row I equals cell V subscript t o t end subscript over R subscript t o t end subscript end cell row blank equals cell fraction numerator V subscript t o t end subscript over denominator R subscript d plus R subscript p e n g g a n t i end subscript end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 60 space straight V over denominator 2 straight capital omega plus 2 straight capital omega end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 60 space straight V over denominator 4 straight capital omega end fraction end cell row blank equals cell 15 space straight A end cell end table

Menghitung tegangan jepit VPQ

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript P Q end subscript end cell equals cell I times R subscript P Q end subscript end cell row blank equals cell 15 times 2 end cell row blank equals cell 30 space straight V end cell end table
    
Jadi, jawaban yang tepat adalah 30 V.

Roboguru

Dua puluh baterai masing-masing dengan data  dan  disusun seperti tampak dalam gambar.   Kutub-kutub sistem baterai P dan Q dihubungkan dengan rangkaian hambatan yang terhubung seperti jembatan Whea...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

Ditanya: Vtot

Jawab:

Menghitung tegangan total pada baterai:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript n end cell equals cell n cross times V end cell row cell V subscript 10 end cell equals cell 10 cross times 6 end cell row blank equals cell 60 space V end cell end table; karena ada 2 susunan paralel dari 10 baterai maka:

V subscript t o t a l end subscript equals 60 space straight V; baterai yang disusun paralel menghasilkan tegangan yang tetap.

    
Jadi, jawaban yang tepat adalah 60 V.

Roboguru

Tentukanlah hambatan pengganti AB untuk rangkaian seperti pada gambar di samping!

Pembahasan Soal:

Ditanya:

R subscript A B end subscript equals... ?

Penyelesaian:

Rangkaian jembatan wheatstone pada soal ini tidak dalam keadaan seimbang, sehingga bentuk rangkaiannya harus kita ubah ke dalam bentuk yang lebih mudah untuk dilakukan perhitungan hambatan totalnya. Salah satu caranya adalah konsep mengubah rangkaian Delta to Star, yaitu:

Oleh karena itu, langkah selanjutnya adalah menghitung nilai Ra, Rb, dan Rc menggunakan rumus konversi delta to star, yaitu:

R subscript a equals fraction numerator 2 R times R over denominator 2 R plus R plus R end fraction R subscript a equals fraction numerator 2 R times R over denominator 4 R end fraction R subscript a equals 0 comma 5 R  R subscript b equals fraction numerator R times R over denominator 2 R plus R plus R end fraction R subscript b equals fraction numerator R times R over denominator 4 R end fraction R subscript b equals 0 comma 25 R  R subscript c equals fraction numerator 2 R times R over denominator 2 R plus R plus R end fraction R subscript c equals fraction numerator 2 R times R over denominator 4 R end fraction R subscript c equals 0 comma 5 R

Sehingga rangkaiannya menjadi seperti berikut ini:

Sehingga langkah selanjutnya adalah menghitung RS1 dan RS2 sebagai hambatan pengganti seri seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.

R subscript S 1 end subscript equals R subscript c plus R R subscript S 1 end subscript equals 0 comma 5 R plus R R subscript S 1 end subscript equals 1 comma 5 R  R subscript S 2 end subscript equals R subscript b plus 2 R R subscript S 2 end subscript equals 0 comma 25 R plus 2 R R subscript S 2 end subscript equals 2 comma 25 R

Sehingga rangkaiannya menjadi sebagai berikut:

Terlihat RS1 dan RS2 membentuk rangkaian paralel, sehingga langkah selanjutnya adalah menghitung hambatan pengganti parallelnya, yaitu:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell 1 over R subscript p end cell equals cell 1 over R subscript S 1 end subscript plus 1 over R subscript S 2 end subscript end cell row cell 1 over R subscript p end cell equals cell fraction numerator 1 over denominator 1 comma 5 R end fraction plus fraction numerator 1 over denominator 2 comma 25 R end fraction end cell row cell 1 over R subscript p end cell equals cell fraction numerator 1 comma 5 over denominator 2 comma 25 R end fraction plus fraction numerator 1 over denominator 2 comma 25 R end fraction end cell row cell 1 over R subscript p end cell equals cell fraction numerator 2 comma 5 over denominator 2 comma 25 R end fraction end cell row cell R subscript p end cell equals cell fraction numerator 2 comma 25 R over denominator 2 comma 5 end fraction end cell row cell R subscript p end cell equals cell 0 comma 9 R end cell end table 

Sehingga rangkaiannya menjadi sebagai berikut:

Terlihat pada rangkaian di atas Rc dan Rp membentuk rangkaian seri, sehingga hambatan total antara titik A dan B adalah:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell R subscript A B end subscript end cell equals cell R subscript a plus R subscript P end cell row cell R subscript A B end subscript end cell equals cell 0 comma 5 R plus 0 comma 9 R end cell row cell R subscript A B end subscript end cell equals cell 1 comma 4 R end cell end table 

Jadi, hambatan total antara titik A dan B adalah 1,4R

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved