Skip to content Skip to sidebar Skip to footer
Home / Rangkaian Listrik / Rangkaian Paralel / Rangkaian Seri

Soal Rangkaian Listrik dan Pembahasan

By Admin Post a Comment
Persamaan pada Rangkaian Listrik

*Seri
Hambatan seri, Rs = R₁ + R₂
Tegangan seri, Vs = V₁ + V₂
Kuat arus seri, is = i₁ = i₂

*Paralel
Hambatan paralel, Rp = 1/R₁ + 1/R₂
Tegangan paralel, Vs = V₁ = V₂
Kuat arus paralel, is = i₁ + i₂


1. Tiga buah hambatan dirangkai seperti gambar berikut.


Kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan 40 Ω adalah . . .

 

Pembahasan :

R₁ = 40 Ω

R₂ = 60 Ω

R3 = 16 Ω

V = 12 V

i₁ = ?


Pertama, cari dulu hambatan totalnya

Hambatan Paralel

1/Rp = 1/40 + 1/60 = 5/120
Rp = 24 Ω
 
Hambatan Total
Rs = 24+16 = 40 Ω
 
Lalu, arus total
i = V/R = 12/40 = 0,3 A
 
Lanjut, cari nilai tegangan paralel
Vp = ip. Rp
Vp = (0,3)(24)
Vp = 7,2 V

Perlu diingat sifat arus listrik pada rangkaian seri, berarti
i total = i paralel (i₁+i₂) = i3

Kemudian, cari kuat arus pd R₁ dengan rumusan 
i = 7,2/40 = 0,18 A

Cara Cepat:
i₁ = R₂/(R₁+R₂) ip
i(40) = (60/60+40) (0,3) = 0,18 A
 

2. Perhatikan gambar rangkaian empat hambatan berikut!


Amperemeter A₁ menunjukkan hasil pengukuran . . .

Pembahasan :

A₁ = 9/(9+10+8) (i total)
A₁ = 9/27 (1,2)
A₁ = 0,4 A
 

3. Perhatikan gambar di bawah ini!


Hitunglah:
 
a. Hambatan pengganti
1/Rp = 1/9 + 1/6 = 5/18
Rp = 18/5 Ω

R total = Rp + 1 Ω = 18/5 + 5/5 = 23/5 Ω

b. Arus listrik total yang mengalir pada rangkaian 
i = V/R+r = 10/(23/5 + 2/5) = 10/(25/5) = 10/5 = 2A

c. Arus listrik yang mengalir pada hambatan 9 Ω
Tegangan pada Rp: Vp = i.Rp = 18/5 (2) =   7,2 V
Arus pada 9Ω: i = Vp/R(9) = 7,2/9 = 0,8 A
 

4. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut!


Nilai yang terbaca pada alat ukur X adalah . . .
A. 16 A
B. 16 V
C. 6 A
D. 6 V


Pembahasan :

Rangkaian Paralel

R₁ = 40 ohm

R₂ = R3 = 20 ohm

i = 2 A

X = ?


Pertama, cari hambatan total:

1/Rp = 1/40 + 2/40

Rp = 8 ohm


Lalu, cari tegangan total

V = i × R

V = 2 × 8

V = 16 Volt

Karena Vtot = V₁, maka nilai alat ukur X yang terbaca adalah 16 V.


5. Perhatikan gambar berikut!

 

Agar L₁ padam serta L₂ dan L3 menyala yang harus dilakukan adalah . . .

A. S₁ dan S3 terbuka, S₂ tertutup

B. S₁ dan S₂ tertutup, S3 terbuka

C. S₁ tertutup, S₂ dan S3 terbuka

D. S₁ terbuka, S₂ dan S3 tertutup


Pembahasan :

Sakelar berfungsi sebagai penyambung/pemutus arus listrik.

Jika sakelar tertutup, berarti adanya arus listrik yang mengalir, maka lampu akan menyala. Sedangkan sakelar terbuka membuat arus listrik terputus, maka lampu akan padam.

Saat S₁ terbuka, maka L₁ padam.

Saat S₂ dan S3 tertutup, maka L₂ dan L3 nyala.

 

6. Untuk memperoleh nilai hambatan yang diinginkan, seorang teknisi elektronika merangkai beberapa hambatan seperti tampak pada gambar.

Jika masing-masing hambatan memiliki nilai 5 Ω, maka perbandingan besarnya hambatan pengganti pada rangkaian (1) dan (2) yang benar adalah . . .

A. 2 : 3

B. 3 : 2

C. 2 : 5

D. 3 : 5


Pembahasan :

Rangkaian Paralel
1/Rp = 1/R₁ + 1/R₂

Rangkaian (1)
1/Rp₁ = 1/5 + 1/5 = 2/5
Rp₁ = 5/2

Rangkaian (2)
1/Rp₂ = 1/5 + 1/5 + 1/5 = 3/5
Rp₂ = 5/3

Perbandingan
Rp₁ : Rp₂
5/2 : 5/3
3 : 2

Maka, perbandingan Rp₁ : Rp₂ adalah 3 : 2

 

7. Mengapa rangkaian paralel dapat menghemat biaya listrik ?

Pembahasan :

Rangkaian paralel akan sangat membantu sekali penghematan biaya listrik. Karena kita tidak perlu menyalakan semua lampu saat cuaca tidak terlalu gelap. Kita hanya perlu untuk dapat menyalakan lampu sesuai kebutuhan.


8. Perhatikan rangkaian berikut.

Pembahasan:

Hambatan total dapat dihitung dengan langkah-langkah berikut ini.

1/Rp = 1/R7 + 1/R8

1/Rp = 2/2

Rp = 1 Ω


Rs = R5 + R6 + Rp

Rs = 10 + 12 + 1

Rs = 23 Ω


Rs' = R2 + R3

Rs' = 3 + 4

Rs' = 7 Ω


1/Rp' = 1/Rs + 1/R4 + 1/Rs'

1/Rp' = 1/23 + 1/5 + 1/7

1/Rp' = 0,043 + 0,2 + 0,143

1/Rp' = 0,386

Rp' = 2,6 Ω


Rtotal = R1 + Rp'

Rtotal = 2 + 2,6

Rtotal = 4,6 Ω

 

Kemudian, cari arus listrik dengan rumus.

V = I.R

I = V/Rtotal

I = 12/4,6

I = 2,6 A


9.


Pembahasan:

Berdasarkan susunan rangkaian diperoleh hambatan penggantinya

  • 6 Ω dan 12 Ω (paralel)

1/Rp = ⅙ + 1/12

1/Rp = 2/12 + 1/12

1/Rp = 3/12

Rp = 4 ohm

 

  • Rp dan 4 Ω (seri)

Rs1 = 4 + 4 = 8 Ω

 

  • 3 Ω dan 5 Ω (seri)

Rs2 = 3 + 5 = 8 Ω

 

  • Rs1 dan Rs2 diparalelkan

1/Rtotal = 2/8

Rtotal = 4 Ω

 

Selanjutnya, kuat arus total

i = V/R

i = 12/4

i = 3 A


10. Sebuah galvanometer yang hambatannya 50 ohm akan mengalami simpangan maksimum jika dilalui arus 0,01 A. Agar dapat digunakan untuk mengukur tegangan hingga 100 Volt, maka harus dipasang...

Pembahasan:

Hambatan saat simpangan max, R = 50 ohm +R'

Arus, I = 0,01 A

Tegangan, V = 100 V

Hambatan dipasang, R = ...?

 

Kemudian, perlu tau konsepnya/rumusan sesuai hukum ohm

V = I.R

100 = 0,01(50+R')

R' = 10000-50 

R' = 9950 ohm

 

Maka, harus dipasang hambatan muka sebesar 9950 ohm.


11. Untuk mengetahui hambatan pengganti rangkaian ini, jolokohmmeter dihubungkan ke ujung rangkaian A dan B. Hambatan pengganti rangkaian ini adalah...


Pembahasan:

R1 = 20 ohm

R2 = 10 ohm

R3 = 10 ohm

R4 = 10 ohm

 

Kemudian, hambatan pengganti dapat dicari sebagai berikut

Hambatan seri, Rs = R' + R''

Hambatan paralel, Rp = 1/R' + 1/R''

 

*R2 dan R3 tersusun seri

Rs = 10 + 10

Rs = 20 ohm

 

*Rs dan R1 tersusun paralel

1/R = 1/Rs + 1/R1

1/R = 1/20 + 1/20

1/R = 2/20

R = 20/2

R = 10 ohm

 

Jadi hambatan penggantinya adalah 10 ohm


12. Apa kekurangan dan kelebihan dari rangkaian seri dan rangkaian paralel berserta contohnya?

Pembahasan:

*Seri

Hambatan seri, Rs = R₁ + R₂

Tegangan seri, Vs = V₁ + V₂

Kuat arus seri, is = i₁ = i₂

Contoh: lampu taman,  lampu jalan, lampu hias.

Jika 1 lampu dimatikan, maka lampu lain akan ikut mati/off.

  

*Paralel

Hambatan paralel, Rp = 1/R₁ + 1/R₂

Tegangan paralel, Vs = V₁ = V₂

Kuat arus paralel, is = i₁ + i₂

Contoh: lampu di rumah.

Jika 1 lampu dimatikan, lampu yang lain tidak berpengaruh atau akan tetap nyala.

Post a Comment for "Soal Rangkaian Listrik dan Pembahasan"