Roboguru

Tiga hambatan 3 Ω, 2 Ω, dan 6 Ω disusun paralel, kemudian dipasang pada sumber tegangan. Ternyata, kuat arus yang keluar dari elemen 3 A. Namun, jika disusun seri dan dipasang pada elemen yang sama, ternyata arus listrik yang keluar sebesar 0,5 A. Berapakah GGL elemen dan hambatan dalam elemen?

Pertanyaan

Tiga hambatan 3 Ω, 2 Ω, dan 6 Ω disusun paralel, kemudian dipasang pada sumber tegangan. Ternyata, kuat arus yang keluar dari elemen 3 A. Namun, jika disusun seri dan dipasang pada elemen yang sama, ternyata arus listrik yang keluar sebesar 0,5 A. Berapakah GGL elemen dan hambatan dalam elemen?space 

Pembahasan Soal:

Diketahui:

R subscript 1 equals 3 space straight capital omega R subscript 2 equals 2 space straight capital omega R subscript 3 equals 6 space straight capital omega I subscript p a r end subscript equals 3 space straight A I subscript s e r i end subscript equals 0 comma 5 space straight A

Dengan menggunakan persamaan hambatan pengganti pada rangkaian seri atau paralel serta Hukum Ohm, dapat dicari besar GGL elemen open parentheses epsilon close parentheses dan hambatan dalam open parentheses r close parentheses elemen sebagai berikut

Pada saat rangkaian paralel

1 over R subscript p a r end subscript equals 1 over R subscript 1 plus 1 over R subscript 2 plus 1 over R subscript 3 1 over R subscript p a r end subscript equals 1 third plus 1 half plus 1 over 6 R subscript p a r end subscript equals 1 space straight capital omega

Nilai hambatan dalam dan GGL elemen

V equals I cross times R epsilon equals I subscript p a r end subscript cross times open parentheses R subscript p a r end subscript plus r close parentheses epsilon equals 3 cross times open parentheses 1 plus r close parentheses epsilon equals 3 plus 3 r space... left parenthesis straight i right parenthesis

Pada saat rangkaian seri

R subscript s e r i end subscript equals R subscript 1 plus R subscript 2 plus R subscript 3 R subscript s e r i end subscript equals 3 plus 2 plus 6 R subscript s e r i end subscript equals 11 space straight capital omega

Nilai hambatan dalam dan GGL elemen

V equals I cross times R epsilon equals I subscript s e r i end subscript cross times open parentheses R subscript s e r i end subscript plus r close parentheses epsilon equals 0 comma 5 cross times open parentheses 11 plus r close parentheses epsilon equals 5 comma 5 plus 0 comma 5 r space... left parenthesis ii right parenthesis

Dari persamaan (i) dan (ii) dapat diperoleh

3 plus 3 r equals 5 comma 5 plus 0 comma 5 r 2 comma 5 r equals 2 comma 5 bold italic r bold equals bold 1 bold space bold capital omega

Dengan substitusi nilai r ke persamaan (i) diperoleh

epsilon equals 3 plus 3 open parentheses 1 close parentheses bold italic epsilon bold equals bold 6 bold space bold V

Jadi, GGL elemen adalah 6 V dan hambatan dalam elemen adalah 1 Ohmspace 

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

J. Khairina

Mahasiswa/Alumni Universitas Pendidikan Indonesia

Terakhir diupdate 09 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

Empat hambatan berturut-turut 5 Ω, 12 Ω, 15 Ω, dan 30 Ω disusun seperti pada gambar serta ε adalah sumber tegangan 28 V dan hambatan dalamnya 1 Ω. Manakah hambatan yang beda potensial antara ujung-uju...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

R1=5ΩR1=12ΩR1=15ΩR1=30Ωε=28Vr=1Ω

Dengan menggunakan persamaan hambatan pengganti pada rangkaian hambatan seri dan paralel serta Hukum Ohm dapat dicari hambatan dengan beda potensial antara ujung-ujung dengan nilai terbesar sebagai berikut

Hambatan ekivalen pada rangkaian paralel bagian bawah

Rpar1=R31+R41Rpar1=151+301Rpar=10Ω

Hambatan ekivalen total pada rangkaian

Rtotal=R1+Rpar+R2Rtotal=5+10+12Rtotal=27Ω

Arus total pada rangkaian

I=RVI=RtotalεI=2728A

Tegangan pada R1

V1=IR1V1=2728×5V1=5,185V

Tegangan pada R2

V2=IR2V2=2728×12V2=12,444V

Tegangan pada R3

V3=IRparV3=2728×10V3=10,370V

Tegangan pada R4

V4=IRparV4=2728×10V4=10,370V

Jadi, hambatan dengan beda potensial antara ujung-ujungnya yang terbesar adalah Rdengan beda potensial 12,444 Vspace 

0

Roboguru

Tiga buah hambatan dipasang seperti pada gambar di bawah ini. Jika sumber tegangan 12 volt, tentukan : a. Berapa hambatan penggantinya b. Berapa kuat arus yang mengalir

Pembahasan Soal:

Diketahui :

R subscript italic 1 equals 15 space straight capital omega R subscript italic 2 equals 10 space straight capital omega R subscript italic 3 equals 4 space straight capital omega V equals 12 space straight V


Untuk menentukan hambatan pengganti dan kuat arus yang mengalir, maka dapat digunakan persamaan sebagai berikut.

  1. Menentukan hambatan pengganti
    Menentukan hambatan pengganti 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 italic 1 plus 1 over R subscript italic 2 end cell row cell 1 over R subscript p end cell equals cell 1 over 15 plus 1 over 10 end cell row cell 1 over R subscript p end cell equals cell fraction numerator 2 plus 3 over denominator 30 end fraction end cell row cell 1 over R subscript p end cell equals cell 5 over 30 end cell row cell R subscript p end cell equals cell 30 over 5 end cell row cell R subscript p end cell equals cell 6 space straight capital omega end cell end table

    Menentukan hambatan pengganti seri (total)

    R subscript s equals R subscript p plus R subscript italic 3 R subscript s equals 6 plus 4 R subscript s equals 10 space straight capital omega
     
  2. Menentukan kuat arus yag mengalir

    I equals V over R subscript s I equals 12 over 10 I equals 1 comma 2 space straight A
     

Jadi, hambatan pengganti dan kuat arus yang mengalir pada rangkaian berturut-turut adalah 10 ohm dan 1,2 A.space space

0

Roboguru

Perhatikan gambar rangkaian berikut. Jika kuat arus listrik melalui hambatan 8 Ω adalah 0,5 A, berapakah beda potensial antara X dan Y?

Pembahasan Soal:

Diketahui:

I4=I8Ω=0,5A

Dapat dicari nilai beda potensial antara X dan Y dengan mencari hambatan ekivalen total pada rangkaian serta dengan menggunakan persamaan arus pada rangkaiandan paralel sebagai berikut

Rangkaian paralel atas

Rpar11=81+161+161Rpar1=4Ω

Rangkaian paralel bawah

Rpar21=91+181Rpar2=6Ω

Rangkaian ekivalen total

Rtotal1=Rpar1+201+Rpar2+61Rtotal1=4+201+6+61Rtotal1=241+121Rtotal=8Ω

Kuat arus pada rangkaian paralel berbanding terbalik dengan besar hambatan dengan perbandingan dasar

Ia=Ra+RbRbIIb=Ra+RbRaI

Mencari nilai I2

I4=8+16+1616×1616+1616×16×I2I4=8+88×I2I4=21×I2I2=2I4

Mencari nilai I1

I2=(Rpar1+20)+(Rpar2+6)(Rpar2+6)×I1I2=(4+20)+(6+6)(6+6)×I1I2=24+1212×I1I2=31×I1I1=3I2I1=3(2I4)I1=3(2×0,5)I1=3A

Beda potensial antara X dan adalah sebagai berikut

VXY=I1×RtotalVXY=3×8VXY=24Volt

Jadi, beda potensial antara X dan Y adalah 24 Voltspace 

0

Roboguru

Beberapa lampu yang berbeda dihubungkan dengan sumber tegangan listrik seperti gambar Jika hambatan dalam baterai diabaikan, kuat arus pada lampu L1, lampu L2, lampu L3, berturut-turut adalah ...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

begin mathsize 14px style R subscript italic 1 equals 12 space straight capital omega R subscript italic 2 equals 6 space straight capital omega R subscript italic 3 equals 4 space straight capital omega V equals 12 space straight V R subscript italic 1 space dan space R subscript italic 2 space disusun space paralel end style 


Untuk menentukan arus pada masing-masing lampu, maka dapat digunakan persamaan sebagai berikut.

  1. Menentukan hambatan pengganti pada rangkaian paralel

    begin mathsize 14px style 1 over R subscript p equals 1 over R subscript italic 1 plus 1 over R subscript italic 2 1 over R subscript p equals 1 over 12 plus 1 over 6 1 over R subscript p equals fraction numerator 1 plus 2 over denominator 12 end fraction 1 over R subscript p equals 3 over 12 R subscript p equals 12 over 3 R subscript p equals 4 space straight capital omega end style 
     
  2. Menentukan hambatan pengganti total (seri)

    begin mathsize 14px style R subscript s equals R subscript p plus R subscript italic 3 R subscript s equals 4 plus 4 R subscript s equals 8 space straight capital omega end style 
     
  3. Menentukan arus total rangkaian

    begin mathsize 14px style i subscript t o t a l end subscript equals V over R subscript s i subscript t o t a l end subscript equals 12 over 8 i subscript t o t a l end subscript equals 1 comma 5 space straight A end style 
     
  4. Menentukan tegangan pada rangkaian paralel

    begin mathsize 14px style V subscript p equals i subscript t o t a l end subscript R subscript p V subscript p equals 1 comma 5 cross times 4 V subscript p equals 6 space straight V end style 
     
  5. Menentukan arus pada masing-masing lampu

    begin mathsize 14px style Mencari space arus space pada space lampu space 1 i subscript italic 1 equals V subscript p over R subscript italic 1 i subscript italic 1 equals 6 over 12 i subscript italic 1 equals equals 0 comma 5 space straight A  Mencari space arus space pada space lampu space 2 i subscript italic 2 equals V subscript p over R subscript italic 2 i subscript italic 2 equals 6 over 6 i subscript italic 2 equals 1 space straight A  Mencari space arus space pada space lampu space 3 i subscript italic 3 equals i subscript t o t a l end subscript i subscript italic 1 equals 1 comma 5 space straight A end style 
     

Jadi, jawaban yang benar adalah A.begin mathsize 14px style space space end style 

0

Roboguru

Perhatikan rangkaian listrik di bawah ini! Urutan lampu yang memiliki daya dari yang paling kecil hingga paling besar adalah...

Pembahasan Soal:

Mencari hambatan pengganti pada rangkaian:

begin mathsize 14px style L subscript s e r i end subscript equals L subscript 2 plus L subscript 3 L subscript s e r i end subscript equals 30 space straight capital omega 1 over L subscript p a r a l e l end subscript equals 1 over L subscript 4 plus 1 over L subscript s e r i end subscript 1 over L subscript p a r a l e l end subscript equals 1 over 15 plus 1 over 30 1 over L subscript p a r a l e l end subscript equals 3 over 30 L subscript p a r a l e l end subscript equals 10 space straight capital omega L subscript t o t a l end subscript equals L subscript p a r a l e l end subscript plus L subscript 1 L subscript t o t a l end subscript equals 25 space straight capital omega end style 

Karena begin mathsize 14px style L subscript 1 end style dan begin mathsize 14px style L subscript p a r a l e l end subscript end style merupakan rangakian seri maka arus disetiap hambatan akan sama dengan arus total:

begin mathsize 14px style I equals V over L subscript t o t a l end subscript I equals 50 over 25 I equals 2 space straight A P subscript 1 equals I squared L subscript 1 P subscript 1 equals 2 squared times 15 P subscript 1 equals 60 space straight W end style   

Karena L subscript 4 dipasang paralel dengan L Seri( begin mathsize 14px style L subscript 2 end style dan begin mathsize 14px style L subscript 3 end style ), maka tegangan listrik setiap hambatan akan sama dengan tegangan paralel:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript p a r a l e l end subscript end cell equals cell I subscript t o t a l space. space end subscript L subscript p a r a l e l end subscript end cell row cell V subscript p a r a l e l end subscript end cell equals cell 2 times 10 end cell row cell V subscript p a r a l e l end subscript end cell equals cell 20 space straight V end cell row cell P subscript 4 end cell equals cell V subscript p a r a l e l end subscript squared over L subscript 4 end cell row cell P subscript 4 end cell equals cell 20 squared over 15 end cell row cell P subscript 4 end cell equals cell 26 comma 67 space straight W end cell end table    

Karena undefined dan undefined dipasang seri maka arus di setiap hambatan akan sama dengan I subscript s e r i end subscript :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell I subscript s e r i end subscript end cell equals cell V over L subscript s e r i end subscript end cell row cell I subscript s e r i end subscript end cell equals cell 20 over 30 end cell row cell I subscript s e r i end subscript end cell equals cell 0 comma 67 space straight A end cell row cell P subscript 2 end cell equals cell I subscript s e r i end subscript squared space. space L subscript 2 end cell row cell P subscript 2 end cell equals cell 0 comma 67 squared times 20 end cell row cell P subscript 2 end cell equals cell 8 comma 98 space straight W end cell row cell P subscript 3 end cell equals cell I subscript s e r i end subscript squared space. space L subscript 3 end cell row cell P subscript 3 end cell equals cell 0 comma 67 squared times 10 end cell row cell P subscript 3 end cell equals cell 4 comma 49 space straight W end cell end table     

Urutan Lampu yang memiliki daya dari terkecil hingga terbesar:

begin mathsize 14px style L subscript 3 minus L subscript 2 minus L subscript 4 minus L subscript 1 end style 

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

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