Berikut ini terdapat beberapa variasi rangkaian tertutup! Jika masing-masing baterai mempunyai GGL sama, masing-masing lampu mempunyai hambatan sama, digunakan dalam waktu yang sama, maka rangkaian yang menggunakan energipaling besar adalah ....

Pembahasan

Diketahui: Masing-masing lampu memiliki hambatan yang sama, sehingga bisa dimisalkan hambatan lampu sebagai R R L = R Ditanya: Pada soal ini ditanyakan manakah rangkaian yang menggunakan energi listrik paling besar? Soal ini merupakan soal dengan tipe perbandingan. Pada soal ini dikatakan bahwa sumber tegangan (GGL baterai) untuk masing-masing rangkaian memiliki nilai yang sama. Hal tersebut menunjukkan bahwa nilai V nya sama. Sedangkan jumlah dan susunan lampu masing-masing rangkaian berbeda. Hal tersebut berpengaruh terhada hambatan (R) total rangkaian. Sehingga terdapat dua variabel yang diketahui pada soal ini, yaitu V dan R .Oleh karena itu, gunakan persamaan energi listrik yang mengandung V dan R, yaitu: Setiap rangkaian memiliki nilai V yang sama, sehingga tidak berpengaruh terhadap perbandingan energi listrik yang digunakan masing-masing rangkaian. Sedangkan nilai R nya berbeda karena jumlah dan susunan lampu setiap rangkaian berbeda. Oleh karena itu, perbedaan nilai R inilah yang mempengaruhi perbandingan energi listrik yang digunakan masing-masing rangkaian. Persaman energi listrik di atas menunjukkan hubungan antara W dan R , yaitu berbanding terbalik. Sehingga, rangkaian yang menggunakan energi listrik paling besar adalah rangkaian yang memiliki hambatan total paling kecil. Oleh karena itu, untuk menjawab soal ini, terlebih dahulu harus dihitung hambatan toal masing-masing rangkaian. ketiga lampu dirangkai seri, sehingga hambatan totalnya adalah: Rangkaian 2 dan 3 memilik jumlah lampu dan susunan lampu yang sama, yaitu dirangkai seri. Sehingga hambatan total rangkaian 2 dan 3 adalah: Rangkaian nomor 4 terdiri dari tiga lampu yang dirangkai secara seri dan parallel. Selesaikan dahulu rangkaian lampu yang diseri, yaitu dua lampu paling atas. Selanjutnya, R s dirangkai parallel dengan lampu di bawahnya, sehingga hambatan totalnya adalah: Sehingga didapatkan rangkaian yang memiliki hambatan total paling kecil, yaiturangkaian nomor 4. Sehingga rangkaian nomor 4 inilah yang menggunakan energi paling besar. Jadi, pilihan jawaban yang tepat adalah D.