Pada gambar di bawah, hitung pembacaan pada voltmeter dan ammeter ideal!

Pertanyaan

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Voltmeter dan ammeter ideal artinya kedua alat ini tidak akan memberikan efek pada rangkaian (Rvoltmeter=~ dan Rammeter=0).

Mencari arus (pembacaan ammeter)

Dalam rangkaian ada 2 arus yang hendak kita cari, yaitu $i subscript 1$ yang mengalir dari tegangan 10 volt ke hambatan $10 capital omega$ (Loop I melalui $10 V comma space 10 capital omega comma space dan space 1 comma 2 V$ ). Arus kedua yang mengalir dari tegangan 8 volt ke hambatan $6 capital omega$ (Loop II melalui $8 V comma space 1 comma 2 V space dan space 6 capital omega$ ). Hambatan $2 capital omega$ dapat diabaikan, karena salah satu sisi hambatan tidak terhubung dengan rangkaian. Sehingga arus yang terbaca pada ammeter berdasarkan Hukum Kirchoff I dan II adalah:

Loop I:

$negative 10 plus 1 comma 2 plus 10 i subscript 1 equals 0 minus 8 comma 8 plus 10 i subscript 1 equals 0 10 i subscript 1 equals 8 comma 8 i subscript 1 equals 0 comma 88 A$

Loop II:

$negative 8 plus 1 comma 2 plus 6 i subscript 2 equals 0 minus 6 comma 8 plus 6 i subscript 2 equals 0 6 i subscript 2 equals 6 comma 8 i subscript 2 equals 1 comma 13 A$

Berdasrkan hukum Kirchoff I, maka:

$i equals i subscript 1 plus i subscript 2 equals 0 comma 88 plus 1 comma 13 equals 2 comma 01 A$

Jadi arus yang terukur oleh ammeter adalah 2,01 A

Mencari beda potensial (pembacaan voltmeter)

Voltmeter terletak antara titik a dan b. Jika kita mengambil rantai yang terdiri dari ggl $10 V space dan space 6 capital omega$ (loop segitiga atas kiri) maka berlaku :

$V subscript a space plus 10 space plus space 6 i subscript 2 space equals space V subscript b V subscript a space plus 10 space plus space 6 space left parenthesis 1 comma 13 right parenthesis space equals space V subscript b V subscript a space plus 10 space plus space 6 comma 8 space equals space V subscript b V subscript a space plus 16 comma 8 space equals space V subscript b V subscript a minus V subscript b space equals space minus 16 comma 8 space volt V subscript a b end subscript space equals space minus 16 comma 8 space volt$

Jadi beda potensial yang terukur oleh voltmeter adalah -16,8 volt

Oleh karena itu, jawabannya adalah -16,8 volt dan 2,01 A

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

Terakhir diupdate 30 Agustus 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

Perhatikan rangkaian listrik berikut! Jika hambatan 5 ohm pada rangkaian diganti dengan hambatan 7 ohm, maka perbandingan arus total yang mengalir pada rangkaian sebelum dengan setelah penggantian ...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

Jika hambatan 5 ohm pada rangkaian diganti dengan hambatan 7 ohm.

Ditanya :

Perbandingan arus total yang mengalir pada rangkaian sebelum dengan setelah penggantian.

$I subscript s e b e l u m end subscript over I subscript s e s u d a h end subscript equals.... ?$

Jawab :

Kita gunakan rumus hukum II kirchoff untuk menyelesaikan soal ini. "Jumlah aljabar ggl/tegangan dalam rangkaian tertutup sama dengan nol".

Kita sederhanakan terlebih dahulu bentuk rangkaiannya dengan mencari hambatan pengganti dari rangkaian paralel hambatan 6 ohm dan hambatan 6 ohm :

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell 1 over R subscript p end cell equals cell 1 over 6 plus 1 over 6 end cell row cell 1 over R subscript p end cell equals cell 2 over 6 end cell row cell R subscript p end cell equals cell 6 over 2 end cell row cell R subscript p end cell equals cell 3 space ohm end cell end table$

Rangkaiannya menjadi :

Kita cari arus listrik sebelum, kita jalan satu loop dari titik A kembali ke titik A (searah jarum jam) :

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript A A end subscript end cell equals 0 row cell sum from blank to blank of E plus sum from blank to blank of I R end cell equals 0 row cell open parentheses negative 12 plus 4 close parentheses plus open parentheses I 3 close parentheses plus open parentheses I 5 close parentheses end cell equals 0 row cell negative 6 plus 8 I end cell equals 0 row cell 8 I end cell equals 6 row I equals cell 6 over 8 end cell row I equals cell 3 over 4 space straight A end cell end table$

Rangkaian setelah hambatan 5 ohm diganti 7 ohm :

Kita cari arus listrik sesudah, kita jalan satu loop dari titik A kembali ke titik A (searah jarum jam) :

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript A A end subscript end cell equals 0 row cell sum from blank to blank of E plus sum from blank to blank of I R end cell equals 0 row cell open parentheses negative 12 plus 4 close parentheses plus open parentheses I 3 close parentheses plus open parentheses I 7 close parentheses end cell equals 0 row cell negative 6 plus 10 I end cell equals 0 row cell 10 I end cell equals 6 row I equals cell 6 over 10 end cell row I equals cell 3 over 5 space straight A end cell end table$

Perbandingan :

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell I subscript s e b e l u m end subscript over I subscript s e s u d a h end subscript end cell equals cell fraction numerator begin display style 3 over 4 end style over denominator begin display style 3 over 5 end style end fraction end cell row cell I subscript s e b e l u m end subscript over I subscript s e s u d a h end subscript end cell equals cell fraction numerator begin display style 5 end style over denominator begin display style 4 end style end fraction end cell end table$

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Roboguru

Untuk rangkaian listrik seperti gambar, energi yang timbul tiap detik pada tahanan 2 adalah … W.

Pembahasan Soal:

Diketahui:

ε₁ = 12 V

R₁ = 2 Ω

R₂ = 4 Ω

ε₂ = 6 V

Ditanya: P_2Ω = ...?

Jawaban:

Pertama, kita gambarkan arah arusnya terlebih dahulu

Berdasarkan hukum I Kirchoff didapatkan:

$I_{3} = I_{1} + I_{2} .... (1)$

Loop 1

Dengan menggunakan hukum II Kirchoff didapatkan:

$- 12 + 2 I_{1} + 4 I_{3} - 12 + 2 I_{1} + 4 (I_{1} + I_{2}) - 12 + 2 I_{1} + 4 I_{1} + 4 I_{2} 6 I_{1} + 4 I_{2} = = = = 000 12 \dots (2)$

Loop 2

Dengan menggunkaan hukum II Kirchoff didapatkan:

$- 6 + 4 I_{3} - 6 + 4 (I_{1} + I_{2}) - 6 + 4 I_{1} + 4 I_{2} 4 I_{1} + 4 I_{2} 4 I_{2} = = = = = 0006 6 - 4 I_{1} \dots (3)$

Kuat Arus I₁

Substitusikan persamaan (3) ke persamaan (2)

$6 I_{1} + 4 I_{2} 6 I_{1} + (6 - 4 I_{1}) 2 I_{1} + 6 2 I_{1} I_{1} = = = = = 1212126 3 A$

Daya pada hambatan 2 Ω

$P_{2Ω} P_{2Ω} P_{2Ω} = = = I_{1}^{2} R (3 A)^{2} (2 Ω) 18 watt$

Dengan demikian, energi yang timbul tiap detik pada tahanan 2 adalah 18 W.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

Roboguru

Perhatikan gambar rangkaian listrik di bawah ini! Carilah besar dan arah arus yang lewat titik- titik A !

Pembahasan Soal:

Diketahui :

Rangkaian listrik dapat digambarkan sebagai berikut:

Ditanyakan : besar dan arah arus yang lewat titik- titik A ... ?

Jawab

Perhatikan gambar di bawah ini.

Gambar diatas merupakan gambaran arus yang mengalir pada rangkaian. rangkaian terdiri dari 2 loop. untuk mencari besar dan arah arus yang lewat titik- titik A, maka arus yang dilalui adalah I₁. Untuk mencari I₁ kita memerlukan beberapa langkah di bawah ini.

Mencari persamaan arus menggunakan Hukum Kirchoff 1

$I subscript 1 plus space I subscript 3 equals space I subscript 2 space.... space left parenthesis 1 right parenthesis$

Mencari persamaan loop 1 (ABCD) menggunakan Hukum Kirchoff 2

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell begin inline style sum for blank of end style epsilon plus begin inline style sum for blank of end style I R space end cell equals cell space 0 end cell row cell 3 I subscript 1 minus 6 plus 2 I subscript 1 plus 3 I subscript 1 plus 2 I subscript 2 plus 12 plus 2 I subscript 2 plus 2 I subscript 2 end cell equals 0 row cell 8 I subscript 1 plus 6 plus 6 I subscript 2 end cell equals 0 row cell 8 I subscript 1 plus 6 I subscript 2 end cell equals cell space minus 6 space.... space left parenthesis 2 right parenthesis end cell end table$

Mencari persamaan loop 2 (DEFC) menggunakan Hukum Kirchoff 2

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell begin inline style sum for blank of end style epsilon plus begin inline style sum for blank of end style I R space end cell equals cell space 0 end cell row cell I subscript 3 minus 18 plus 2 I subscript 3 plus I subscript 3 plus 2 I subscript 2 plus 12 plus 2 I subscript 2 plus 2 I subscript 2 end cell equals 0 row cell 4 I subscript 3 minus 6 plus 6 I subscript 2 end cell equals 0 row cell 4 I subscript 3 plus 6 I subscript 2 end cell equals cell space 6 space.... space left parenthesis 3 right parenthesis end cell end table$

Subtitusi persamaan (1) ke dalam persamaan (3)

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell I subscript 1 plus space I subscript 3 end cell equals cell space I subscript 2 space end cell row cell I subscript 3 end cell equals cell I subscript 2 minus I subscript 1 end cell end table$

maka

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell 4 I subscript 3 plus space 6 I subscript 2 end cell equals 6 row cell 4 open parentheses I subscript 2 minus I subscript 1 close parentheses plus space 6 I subscript 2 end cell equals 6 row cell 10 I subscript 2 minus 4 I subscript 1 end cell equals cell space 6 space.... space left parenthesis 4 right parenthesis end cell end table$

Eliminasi persamaan (2) dan (4)

$right enclose 8 I subscript 1 plus 6 I subscript 2 equals space minus 6 space end enclose space right enclose cross times 1 end enclose space right enclose 8 I subscript 1 plus 6 I subscript 2 equals space minus 6 space space end enclose space right enclose bottom enclose 10 I subscript 2 minus 4 I subscript 1 equals space 6 space end enclose space end enclose space right enclose cross times 2 end enclose space right enclose bottom enclose 20 I subscript 2 minus 8 I subscript 1 equals space 12 space end enclose space end enclose space plus space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space 26 I subscript 2 equals space 6 space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space I subscript 2 equals space 6 over 26 space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space I subscript 2 equals space 0 comma 23 space straight A$

Mencari I₁ dengan subtistusi nilai I₂ ke dalam persamaan (2)

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell 8 I subscript 1 plus 6 I subscript 2 end cell equals cell negative 6 end cell row cell 8 I subscript 1 plus 6 left parenthesis 0 comma 23 right parenthesis end cell equals cell negative 6 end cell row cell 8 I subscript 1 plus 1 comma 38 end cell equals cell negative 6 end cell row cell 8 I subscript 1 end cell equals cell negative 6 minus 1 comma 38 end cell row cell 8 I subscript 1 end cell equals cell negative 7 comma 38 end cell row cell I subscript 1 end cell equals cell fraction numerator negative 7 comma 38 over denominator 8 end fraction end cell row cell I subscript 1 end cell equals cell 0 comma 92 space straight A end cell end table$

Oleh karena itu, jawabannya adalah 0,92 A. $space$

Roboguru

Perhatikan gambar rangkaian listrik di bawah ini! Carilah besar dan arah arus yang lewat titik- titik B !

Pembahasan Soal:

Diketahui :

Rangkauan listrik digambarkan sebagai berikut.

Ditanyakan : besar dan arah arus yang lewat titik- titik B ... ?

Jawab

Perhatikan gambar di bawah ini.

Gambar diatas merupakan gambaran arus yang mengalir pada rangkaian. rangkaian terdiri dari 2 loop. untuk mencari besar dan arah arus yang lewat titik- titik B, maka arus yang dilalui adalah I₂. Untuk mencari I₂ kita memerlukan beberapa langkah di bawah ini.

Mencari persamaan arus menggunakan Hukum Kirchoff 1

$I subscript 1 plus space I subscript 3 equals space I subscript 2 space.... space left parenthesis 1 right parenthesis$

Mencari persamaan loop 1 (ABCD) menggunakan Hukum Kirchoff 2

Mencari persamaan loop 2 (DEFC) menggunakan Hukum Kirchoff 2

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell begin inline style sum for blank of end style epsilon plus begin inline style sum for blank of end style I R space end cell equals cell space 0 end cell row cell I subscript 3 minus 18 plus 2 I subscript 3 plus I subscript 3 plus 2 I subscript 2 plus 12 plus 2 I subscript 2 plus 2 I subscript 2 end cell equals 0 row cell 4 I subscript 3 minus 6 plus 6 I subscript 2 end cell equals 0 row cell 4 I subscript 3 plus 6 I subscript 2 end cell equals cell space 6 space.... space left parenthesis 3 right parenthesis end cell end table$

Subtitusi persamaan (1) ke dalam persamaan (3)

maka

Mencari I₃ dengan Eliminasi persamaan (2) dan (4)

Oleh karena itu, jawabannya adalah 0,23 A. $space$ $space$

Roboguru

Perhatikan rangkaian listrik seperti ditunjukkan pada gambar di bawah! Arus yang mengalir pada hambatan 2 Ω adalah

Pembahasan Soal:

Arus yang mengalir pada hambatan 2 Ω adalah I₃

Gambar arah loop pada rangkaian.

Pada gambar di soal berlaku:

Hukum Kirchoff I

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell I subscript m a s u k end subscript end cell equals cell I subscript k e l u a r end subscript end cell row cell I subscript 1 end cell equals cell I subscript 2 plus I subscript 3 space horizontal ellipsis open parentheses 1 close parentheses end cell end table end style$

Hukum Kirchoff II

-Loop I (bagian atas)

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell negative E subscript 1 plus I subscript 1 R subscript 1 plus I subscript 3 R subscript 3 end cell equals 0 row cell negative 12 plus 4 I subscript 1 plus 2 I subscript 3 end cell equals 0 row cell 4 I subscript 1 plus 2 I subscript 3 end cell equals cell 12 space end cell end table$

substitusi $I subscript 1 space$ dari persamaan (1)

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell 4 I subscript 1 plus 2 I subscript 3 end cell equals 12 row cell 4 left parenthesis I subscript 2 plus I subscript 3 right parenthesis plus 2 I subscript 3 end cell equals 12 row cell 4 I subscript 2 plus 6 I subscript 3 end cell equals cell 12 space..... left parenthesis 2 right parenthesis end cell end table$

-Loop II (bagian bawah)

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E subscript 2 minus I subscript 2 R subscript 2 plus I subscript 3 R subscript 3 end cell equals 0 row cell 8 minus 6 I subscript 2 plus 2 I subscript 3 end cell equals 0 row cell negative 6 I subscript 2 plus 2 I subscript 3 end cell equals cell negative 8 space horizontal ellipsis left parenthesis 3 right parenthesis end cell row blank blank blank end table$

Eliminasikan 3 kali persamaan (2) dan 2 kali persamaan (3)

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell 12 I subscript 2 plus 18 I subscript 3 end cell equals 36 row cell negative 12 I subscript 2 plus 4 I subscript 3 end cell equals cell negative 16 end cell end table$
$equals equals equals equals equals equals equals plus$
$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell 22 I subscript 3 end cell equals 20 row cell I subscript 3 end cell equals cell 0 comma 91 space straight A end cell end table end style$

Jadi, jawaban yang tepat adalah E. $undefined$

Roboguru