Perhatikan gambar di bawah ini! Jika tegangan yang terbaca pada voltmeter sebesar 6 volt, tentukanlah tegangan pada resistor 2 ohm dan 6 ohm!

DIlketahui:

$$R_A=R_B=R_C=R_D=R_E$$

Ditanya:

Keadaan lampu ketika $$R_F$$ ditambahkan pada rangkaian!

Penyelesaian:

Soal ini dapat diselesaikan dengan memahami sifat dari rangkaian listrik baik itu rangkaian seri ataupun paralel. Pada suatu rangkaian listrik, redup atau tidaknya lampu dipengaruhi oleh arus yang mengalir pada rangkaian. Semakin besar aliran arus pada rangkaian maka lampu akan semakin terang.

Sesuai dengan persamaan hukum Ohm, maka semakin banyak hambatan pada suatu rangkaian dengan sumber tegangan yang tetap seperti pada soal, maka semakin kecil arus yang mengalir pada rangkaian.

Karena pada soal besar hambatan $$R_F$$ ditambahan pada rangkaian, maka arus yang mengalir pada rangkaian akan semakin kecil, dimana arus yang semakin kecil akan membuat lampu pada rangkaian akan semakin redup.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa lampu pada rangkaian ini akan menjadi redup ketika ditambahkan hambatan $$R_F$$ pada rangkaian.

Jadi, jawaban yang benar adalah D.

 

Diketahui:

R₁ = 2 Ω

R₂ = 3 Ω

R₃ = 4 Ω

V = 9 V

Ditanya: Tentukan beda potensial pada ujung-ujung masing-masing hambatan (V₁ , V₂ , dan V₃) = ...?

Jawaban:

Untuk menghitung tegangan pada ujung-ujung masing-masing hambatan, kita perlu mengetahui arus yanga mengalir pada masing-masing hambatan pada rangkaian tersebut.

Hambatan Total

Ketiga hambatan tersusun secara seri sehingga

$$\begin{array}{rcl}{R}_t& =& R_s\\ R_t& =& R_1+R_2+R_3\\ R_t& =& 2\mathrm{\Omega }+3\mathrm{\Omega }+4\mathrm{\Omega }\\ R_t& =& 9\mathrm{\Omega }\end{array}$$ 

Kuat Arus Rangkaian

Kita gunakan persamaan hukum Ohm

 $$\begin{array}{rcl}I& =& \frac{V}{R_t}\\ I& =& \frac{9\mathrm{V}}{9\mathrm{\Omega }}\\ I& =& 1\mathrm{A}\end{array}$$ 

Karena ketiga hambatan tersusun seri maka arus yang mengalir di ketiganya sama dengan arus rangkaian.

Beda potensial pada ujung-ujung R₁ 

Gunakan persamaan hukum Ohm.

$$\begin{array}{rcl}{V}_1& =& I{R}_1\\ V_1& =& \left(1\mathrm{A}\right)\left(2\mathrm{\Omega }\right)\\ V_1& =& 2\mathrm{V}\end{array}$$  

Beda potensial pada ujung-ujung R₂ 

Gunakan persamaan hukum Ohm.

$$\begin{array}{rcl}{V}_2& =& I{R}_2\\ V_2& =& \left(1\mathrm{A}\right)\left(3\mathrm{\Omega }\right)\\ V_2& =& 3\mathrm{V}\end{array}$$ 

Beda potensial pada ujung-ujung R₃ 

Gunakan persamaan hukum Ohm.

$$\begin{array}{rcl}{V}_3& =& I{R}_3\\ V_3& =& \left(1\mathrm{A}\right)\left(4\mathrm{\Omega }\right)\\ V_3& =& 4\mathrm{V}\end{array}$$ 

Jadi, beda potensial pada ujung-ujung masing-masing hambatan berturut-turut adalah 2 V, 3 V , dan 4 V. 

Pada Rheostat, jika hambatan digeser ke arah kutub B maka hambatannya akan semakin besar.

Dengan demikian, jika kontak luncur S diposisikan pada ujung X, kontak luncur berada pada kutub A yang berarti nilai hambatannya minimum atau nol. Sehingga tegangan yang dihasilkan juga bernilai nol. 

Diketahui:
$$\begin{gathered} V=24V \\ {R}_1=6\Omega \\ {R}_2=4\Omega \\ {R}_3=2\Omega \end{gathered}$$ 

Ditanya:

1. Berapa bacaan pada amperemeter?
2. Berapa beda potensial pada resistor 4 Ω?
3. Tentukan hambatan resistor baru jika Resistor 4 Ω sekarang diganti dengan suatu resistor berbeda.

Penyelesaian:
Pada rangkaian tersebut disusun resistor yang dihubungkan seri, Karena saklar ditutup, maka semua resistor akan dialiri arus listrik yang sama Nilainya akan diperoleh dari Hukum Ohm dengan hambatan totalnya adalah:
$$\begin{gathered} R=R_1+R_2+R_3 \\ R=6+4+2 \\ R=12\Omega \end{gathered}$$ 

Dan arus yang mengalir pada seluruh resistor adalah:
$$\begin{array}{rcl}V& =& I\cdot R\\ 24& =& I\cdot 12\\ I& =& 2\mathrm{A}\end{array}$$ 

Dengan demikian, jawaban untuk pertanyaan nomor 1 adalah 2 A.

Kemudian, untuk mengetahui beda potensial pada resistor 4 Ω juga digunakan Hukum Ohm:
$$\begin{gathered} V_2=I\cdot R \\ {V}_2=2\cdot 4 \\ {V}_2=8\mathrm{V} \end{gathered}$$ 

Dengan demikian, beda potensial pada resistor 4 Ω adalah 8 V.

Jika resistor 4 Ω diganti dengan resistor yang berbeda dan amperemeter menunjukkan 10 V, maka hambatan totalnya berubah menjadi:
$$\begin{array}{rcl}V& =& I\cdot R\\ 24& =& 1\cdot R\\ R& =& 24\Omega \end{array}$$

Sedangkan R adalah jumlah dari hambatan ketiga resistor tersebut, maka resistor 4 Ω atau R₂ adalah:
$$\begin{gathered} R=R_1+R_2+R_3 \\ 24=6+R_2+2 \\ {R}_2=24-8 \\ {R}_2=16\Omega \end{gathered}$$ 

Dengan demikian, nilai hambatan resistor baru tersebut adalah 16 Ω.