Contoh Soal Rangkaian Dan Persoalan Listrik Beserta Jawabannya

Tutorial mata pelajaran fisika kali ini, kita akan membahas tentang Hambatan Listrik yang dibarengi dengan tumpuan soal dan pembahasannya.

Sebelum kita memasuki pembahasan soal latihan, apalagi dulu kita akan mengetahui : apa itu besar lengan berkuasa arus, beda potensial, persoalan listrik serta juga "Hubungan antara Kuat Arus, Beda Potensial dan Hambatan Listrik".

Apa itu Kuat Arus ?

Kuat arus menyatakan banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam suatu penghantar pada satu detik. Satuan besar lengan berkuasa arus listrik yakni ampere (A) dan dilambangkan dengan abjad (I).

Pada suatu rangkaian listrik apabila terdapat satu coulomb elektron yang melalui rangkaian tersebut dalam waktu satu detik, maka rangakaian tersebut akan memiliki arus satu ampere. Ketika setiap detiknya terdapat dua coulomb maka memiliki besar dua ampere, apabila setiap detiknya terdapat tiga coulomb maka arusnya memiliki besar tiga ampere. Makara dalam hal ini sanggup diperhatikan bahwa satu ampere itu sama dengn satu coulomb (1 ampere = 1 coulomb) untuk setiap satu satuan waktu (detik).

Dengan demikian kita sanggup merumuskan persamaan besar lengan berkuasa arus dengan waktu dan muatan yang secara matematis ditulis selaku berikut :

I =

q / t

Dimana :

• I yakni besar lengan berkuasa arus listrik (Ampere)
• q yakni muatan listrik (Coulomb)
• t yakni waktu(sekon/s))

Apa itu Beda Potensial

Beda berpeluang yakni selisih tegangan yang terdapat diantara ujung-ujung penghantar yang teraliri arus listrik. Besarnya beda berpeluang yang terdapat pada rangkaian listrik akan menghipnotis besar lengan berkuasa arus listrik yang mengalir.

Misalkan kita memiliki berpeluang V_A pada titik A dan memiliki berpeluang V_B di titik B, maka rumus beda berpeluang kedua titik tersebut yakni ( dari titik A ke titik B) :

V_AV = V_B - V_A

Hambatan Listrik

Hambatan listrik yang lazim disebut dengan resistansi yakni sesuatu yang bersifat menahan aliran listrik. Jika ditilik pemahaman persoalan listrik yang dihubungkan dengan besar lengan berkuasa arus dan beda potensial, maka persoalan listrik yakni perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik dengan arus listrik yang melewatinya, dimana satuan persoalan listrik yakni Ohm.

Secara matematis, korelasi antara persoalan listrik dengan arus listrik dan beda berpeluang sanggup dirumuskan dengan persamaan :

R =

V / I

Dimana :

• I yakni besar lengan berkuasa arus listrik (Ampere)
• R yakni persoalan listrik (ohm)
• V yakni beda berpeluang (volt)

1. Rangkaian Seri

Rangkaian Seri yakni rangkaian listrik yang tersusun dari persoalan listrik yang di susun sejajar atau seri seumpama yang ditunjukkan oleh gambar dibawah ini :

Untuk menjumlah jumlah persoalan total pada rangkaian seri (seperti gambar di atas), maka rumusnya yakni :

R_total = R₁ + R₂ + R₃ .....+ R_n

Misalkan kita memiliki dua persoalan R₁ dan R₂ disusun seri seumpama gambar di bawah ini :

Berdasarkan gambar rangkaian listrik diatas, maka kita sanggup menyimpulkan bahwa :

I₁ = I₂ = I_total (arusnya sama )
V₁ + V₂ = V_total
R_total = R₁ + R₂

Untuk mencari tegangan pada masing-masing persoalan :
V₁ =

R₁ / R_total

. V_Sumber
V₂ =

R₂ / R_total

. V_Sumber

2. Rangkaian Paralel

Rangkaian Seri yakni rangkaian listrik yang tersusun dari persoalan listrik yang disusun dengan tidak sebaris, dimana input untuk setiap komponen seluruhnya yakni dari sumber yg sama seumpama yang ditunjukkan oleh gambar dibawah ini :

Persamaan matematis dalam menjumlah jumlah persoalan total pada rangkaian paralel (seperti gambar di atas), rumusnya yakni :

1 / R_total

=

1 / R₁

+

1 / R₂

+

1 / R₃

... +

1 / R_n

Misalkan kita memiliki dua persoalan R₁ dan R₂ disusun paralel seumpama gambar di bawah ini :

Berdasarkan gambar rangkaian listrik (rangkaian paralel) diatas, maka kita sanggup menyimpulkan bahwa :

I₁ + I₂ = I_total
V₁ = V₂ = V_total (tegangannya sama )

1 / R_total

=

1 / R₁

+

1 / R₂

Untuk mencari arus pada masing-masing persoalan :
I₁ =

R₂ / R₁ + R₂

. I_Total
I₂ =

R₁ / R₁ + R₂

. I_Total

3. Hambatan pada Kawat Penghantar

Kawat penghantar yang digunakan pada kawat listrik memiliki hambata, walaupun nilainya kecil. Hambatan pada kawat dipengaruhi oleh:
a. Panjang kawat (l)
b. Luas penampang kawat (A)
c. Hambatan jenis kawat (ρ)
d. Perubahan suhu pada kawat (ΔT)

Secara matematis, persamaan persoalan listrik pada suatu kawat penghantar sanggup ditulis menjadi persamaan :

R = ρ

l / A

Dimana :

• ρ yakni Hambatan jenis kawat (ohm meter)
• R yakni persoalan listrik (ohm)
• l yakni panjang kawat (m)
• A yakni luas penampang kawat (m²)

Untuk mencari korelasi persoalan listrik dengan pergeseran suhu, persamaan matematisnya ditulis selaku berikut :

R = R₀(1 + α . ΔT)

Dimana :

• R₀ yakni persoalan listrik permulaan (ohm)
• R yakni persoalan listrik (ohm)
• α yakni koefisien suhu persoalan (^oC)
• ΔT yakni pergeseran suhu pada kawat (^oC)

Latihan Soal Hambatan Listrik

Soal No.1

---

Berapakah persoalan suatu kawat besi yang memiliki panjang 0,5 cm, dan luas 1,3 x 10^-2 cm². Jika persoalan jenis kawat besi tersebut 9,7 x 10^-8 Ohmmeter?

Pembahasan

R = ρ

l / A

R = 9,7x10^-8 .

0,5x10^-2 / 1,3x10^-6

= 0,037 Ohm

Soal No.2

---

Lilitan kawat memiliki persoalan 25 Ohm pada suhu 35^oC, sedangkan pada suhu 50^oC hambatannya menjadi 25,17 Ohm. Berapakah koefisien persoalan suhu jenisnya?

Pembahasan

R = R₀(1 + α . ΔT)
25, 17 = 25(1 + α . 15)
1,0068 = 1 + 15α
0,0068 = 15α
α = 4,5 x 10^-4
Sehingga koefisien persoalan suhu jenisnya yakni 44,5 x 10^{-4 o}C

Soal No.3

---

Dua buah resistor masing-masing 6 Ohm dan 3 Ohm disusun seri dan dihubungkan dengan sumber tegangan 12 Volt. Tentukan :
a. persoalan total
b. tegangan pada masing-masing hambatan.

Pembahasan

a. Hambatan total
R_total = R₁ + R₂
R_total = 6 + 3 = 9 Ohm
Makara persoalan totalnya 9 Ohm

b.Tegangan pada masing-masing persoalan
V₁ =

R₁ / R_total

. V_Sumber
V₁ =

6 / 9

. 12 = 8 Volt

V₂ =

R₂ / R_total

. V_Sumber
V₂ =

3 / 9

. 12 = 4 Volt

Tweet

Subscribe to receive free email updates: