Roboguru

Rangkaian seperti gambar di bawah ini! Bila sakelar 5 ditutup, maka daya pada R = 4 Ω adalah ....

Pertanyaan

Rangkaian seperti gambar di bawah ini!

Bila sakelar 5 ditutup, maka daya pada R = 4 Ω adalah .... space

  1. 6 W space

  2. 9 W space

  3. 18 W space

  4. 20 W space

  5. 36 W space

Pembahasan Soal:

Diketahui : 
E1 = 12 V 
E2 = 6 V
R1 = 4 Ohm
R2 = 2 Ohm

Ditanyakan : daya pada R = 4 Ω ... ?

Jawab

Perhatikan gambar berikut 

Dari gambar di atas, kita dapat mencari PR1 dengan menggunakan Hukum Kirchoff I dan II sebagai berikut

Persamaan 1 

I subscript 3 equals I subscript 1 plus I subscript 2 space.... space left parenthesis 1 right parenthesis
Persamaan 2 (Loop 1 ABEF)

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 2 I subscript 3 space plus 4 I subscript 1 minus 12 end cell equals cell space 0 space.... space left parenthesis 2 right parenthesis end cell end table

Persamaan 3 (Loop 2 CBED)

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 2 I subscript 3 minus 6 end cell equals cell space 0 space end cell row cell 2 I subscript 3 end cell equals cell space 6 space end cell row cell I subscript 3 end cell equals cell space 3 space straight A space end cell end table

Persamaan 4 (Subtitusi I3 ke persamaan 2 )

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell 2 I subscript 3 space plus 4 I subscript 1 minus 12 end cell equals cell space 0 space end cell row cell 4 I subscript 1 end cell equals cell space 12 space minus 2 I subscript 3 space end cell row cell I subscript 1 end cell equals cell fraction numerator 12 space minus 2 I subscript 3 over denominator 4 end fraction end cell row cell I subscript 1 end cell equals cell fraction numerator 12 minus 2 open parentheses 3 close parentheses over denominator 4 end fraction end cell row cell I subscript 1 end cell equals cell fraction numerator 12 minus 6 over denominator 4 end fraction end cell row cell I subscript 1 end cell equals cell 1 comma 5 space straight A end cell end table

Daya di 4 Ohm

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell P subscript R 1 end subscript space end cell equals cell space I subscript 1 squared space R end cell row blank equals cell open parentheses 1 comma 5 close parentheses squared open parentheses 4 close parentheses end cell row blank equals cell 9 space straight W end cell end table

Oleh karena itu, Jawabannya adalah B. space

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

U. Amalia

Mahasiswa/Alumni UIN Sunan Gunung Djati Bandung

Terakhir diupdate 07 Oktober 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

Besar arus listrik yang melalui lampu pada rangkaian arus listrik searah seperti pada gambar di bawah adalah …

Pembahasan Soal:

Soal tidak bisa dikerjakan, karena ada nilai hambatan yang tidak diketahui nilainya.

0

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 = ...?

Jawaban:

Pertama, kita gambarkan arah arusnya terlebih dahulu

Berdasarkan hukum I Kirchoff didapatkan:

I3=I1+I2....(1) 

Loop 1

Dengan menggunakan hukum II Kirchoff didapatkan:

12+2I1+4I312+2I1+4(I1+I2)12+2I1+4I1+4I26I1+4I2====00012(2) 

Loop 2 

Dengan menggunkaan hukum II Kirchoff didapatkan:

6+4I36+4(I1+I2)6+4I1+4I24I1+4I24I2=====000664I1(3)

Kuat Arus I1 

Substitusikan persamaan (3) ke persamaan (2)

6I1+4I26I1+(64I1)2I1+62I1I1=====12121263A 

Daya pada hambatan 2 Ω

PPP===I12R(3A)2(2Ω)18watt 

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

Jadi, jawaban yang tepat adalah A. 

0

Roboguru

Pada rangkaian di bawah ini anggap : ε1 = 18 volt ; 2 = 10 volt ; R1 = 2 ohm ; R2 = 4 ohm ; R3 = 6 ohm   Hitung i1, i2 dan i3!

Pembahasan Soal:

Diketahui :

italic epsilon subscript 1 equals 18 space V italic epsilon subscript 2 equals 10 space V italic R subscript 1 equals 2 space capital omega italic R subscript 2 equals 4 space capital omega italic R subscript 3 equals 6 space capital omega 

Ditanyakan : kuat arus i1, i2 dan i3 ?

Penyelesaian :

Kuat arus pada rangkaian dapat dihitung dengan persamaan Hukum I Kirchoff dan Hukum II Kirchoff.

Hukum I Kirchoff menyatakan bahwa jumlah kuat arus yang masuk pada suatu titik cabang tertentu sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabang tersebut. Sedangkan Hukum II Kirchoff menyatakan bahwa jumlah aljabar tegangan (beda potensial) pada rangkaian tertutup sama dengan nol.

Perjanjian tanda : jika arah loop menyentuh kutub negatif baterai, maka tegangan GGL bernilai negatif dan begitu pula sebaliknya.

Hukum I Kirchoff

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell italic i subscript 1 plus italic i subscript 2 end cell equals cell italic i subscript 3 end cell row cell italic i subscript 2 end cell equals cell italic i subscript 3 minus sign italic i subscript 1 space... space left parenthesis 1 right parenthesis end cell end table  

 

Hukum II Kirchoff (Loop 1)

ε+iRε1+i1(R1)+i3(R3)18+i1(2)+i3(6)18+2i1+6i32i1+6i3i1+3i3======0000189...(2)   

Hukum II Kirchoff (Loop 2)

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell sum italic epsilon plus sum italic i italic R end cell equals 0 row cell negative sign italic epsilon subscript 2 plus italic i subscript 2 open parentheses italic R subscript 2 close parentheses plus italic i subscript 3 open parentheses italic R subscript 3 close parentheses end cell equals 0 row cell negative sign 10 plus italic i subscript 2 open parentheses 4 close parentheses plus italic i subscript 3 open parentheses 6 close parentheses end cell equals 0 row cell negative sign 10 plus 4 italic i subscript 2 plus 6 italic i subscript 3 end cell equals 0 row cell 4 italic i subscript 2 plus 6 italic i subscript 3 end cell equals 10 row cell 4 italic i subscript 2 plus 6 italic i subscript 3 end cell equals cell 10 space left parenthesis division sign 2 right parenthesis end cell row cell 2 italic i subscript 2 plus 3 italic i subscript 3 end cell equals cell 5 space... space left parenthesis 3 right parenthesis end cell end table   

Subtitusi persamaan (1) ke persamaan (3)

2i2+3i32(i3i1)+3i32i32i1+3i32i1+5i3====5555...(3)  

Menghitung i1  dengan mengeliminasi persamaan (2) dan (3)

i1+3i3=9×5∣5i1+15i3=452i1+5i3=5×3∣6i1+15i3=1511I1=30I1=1130A   

 Menghitung i3  dengan subtitusi kuat arus i1 ke persamaan (2)

i1+3i31130+3(i3)3(i3)3(i3)3(i3)i3i3=======99911301199113011691169×311123A  

Menghitung i2  dengan subtitusi kuat arus i1 dan i3 ke persamaan (1)

i2====i3i1112311301170,64A  

tanda negatif menunjukkan arah loop berlawanan dengan arah arus sebenarnya.

NilaiI1danI3jikadirubahkedesimal:I1=1130=2,73AI3=1123=2,09A

Dengan demikian, kuat arus pada rangkaian sebesar i= 2,73 A; i2 = 0,64 A dan i3 = 2,09 A.

Jadi, kuat arus pada rangkaian sebesar i= 2,73 A; i2 = 0,64 A dan i3 = 2,09 A.

0

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 spacedari 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 

1

Roboguru

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

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

0

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