Contoh Soal Rangkaian Listrik Campuran

HermanAnis.com –Teman-teman semua, padaSeri Fisika Dasar kali ini, kita akan bahas
Contoh Soal Rangkaian Seri dan Paralel
beserta penyelesaiannya.

Pembahasan akan fokus pada cara praktis menyelesaikan soal-soal seperti menentukan besar hambatan pengganti susunan rangkaian seri dan paralel (rangkaian campuran), menentukan tegangan pada setiap hambatan dengan metode rangkaian pembagi tegangan, dan menentukan kuat arus listrik (I) pada setiap resistornya dan paralel resistor.

Catatan buat pembaca:


Pada setiap tulisan dalamwww.hermananis.com, tulisan yang berawalan“di” sengaja dipisahkan dengan kata dasarnya, hal ini sebagai penciri dari website/laman ini.

Contoh Soal Rangkaian Seri dan Paralel Nomor one

Perhatikan gambar di bawah ini,

Jika di ketahui,
R₁
= 4 ohm,
R_ii

= three ohm,
R_iii

= 6 ohm, dan tegangan sumber
Vs
=24 Volt, tentukanlah:

1. besar hambatan total rangkaian
2. tegangan listrik pada setiap resistor
3. kuat arus listrik yang melalui setiap resistor

Penyelesaian Soal Rangkaian Seri dan Paralel Nomor 1

Besar hambatan total rangkaian

Hambatan total rangkaian berdasarkan gambar dari soal di atas adalah R₁
+ R_two
paralel R₃,

R₂//R_iii

di baca R₂
paralel R₃.

besar hambatan pengganti
(3//6) adalah,

sehingga hambatan totalnya adalah,

R_T
= four + 2 = 6 ohm

Sebagai tambahan informasi,

• Jika ada dua hambatan yang besarnya sama tersusun paralel, maka hambatan penggantinya menjadi setengahnya. Jika ada tiga hambatan yang paralel, maka hambatan penggantinya menjadi sepertiganya. Begitu seterusnya, dengan catatan hambatannya sama.

• Jika terdapat dua hambatan yang paralel dengan orde yang berbeda secara signifikan, maka hambatan penggantinya selalu mendekati hambatan yang ordenya kecil, contohnya:

Dua contoh ini dapat membantu teman-teman untuk mempercepat proses analisis.

Tegangan pada setiap resistor

Untuk menentukan tegangan pada setiap resistor, kita bisa menggunakan konsep
rangkaian
pembagi tegangan.

Perhatikan gambar berikut:

Tegangan pada R₁
atau dituliskan sebagai V₁
, dapat ditentukan konsep rangkaian pembagi tegangan dan akan diperoleh persamaan:

dari persamaan tersebut maka akan di peroleh,

Tegangan pada R_ii
atau V_two

Dengan menggunakan konsep rangkaian pembagi tegangan, tegangan pada
R₂
dapat di tulis,

kemudian akan diperoleh,

Karena
R₂

dan
R₃
tersusun secara paralel, maka tegangan pada
R₂

dan
R_iii

besarnya sama,
sehingga V₂
= V₃.

Olehnya itu, maka di peroleh,

Kuat arus listrik yang melalui setiap resistor

Karena tegangan pada setiap resistor telah di ketahui, maka kuat arus pada setiap resistornya dapat di peroleh dari persamaan hukum ohm,
I = V/R.

Kuat arus listrik yang melalu

R₁


atau

I₁

.

Arus listrik yang melalu

R

₂
atau

I₂

.

Kuat arus listrik yang melalu

R

_iii
atau

I

₃.

I_three
= V_three/R₃
= viii/6 (V/ohm)

Baca Juga: Rumus GLBB

Contoh Soal Rangkaian Seri dan Paralel Nomor 2

Perhatikan gambar di bawah ini,

Jika di ketahui,
R_i
= eight ohm,
R₂

= two ohm,
R₃

= four ohm,
R
_iv
= three ohm,
R₅

= 6 ohm, dan tegangan sumber
Vs
=20 Volt, tentukanlah:

• besar hambatan total rangkaian
• tegangan listrik pada setiap resistor
• kuat arus listrik yang melalui setiap resistor

Penyelesaian Soal Rangkaian Seri dan Paralel Nomor Nomor two

Besar hambatan total rangkaian

Hambatan total rangkaian berdasarkan gambar dari soal

sehingga akan di peroleh,

Tegangan listrik pada setiap resistor

Untuk menentukan tegangan pada setiap resistor, kita bisa menggunakan konsep
rangkaian
pembagi tegangan.

Tegangan pada R_i
atau 5₁.

sehingga akan di peroleh,

Tegangan pada R₃
atau 5₃.

Sehingga akan di peroleh,

Sebenarnya, dengan konsep rangkaian pembagi tegangan, tegangan
V₃

bisa di peroleh dari
Vs
di kurangi
V₁.

V_iii
= Five_s
– V_one

Five_iii
= 24 V – xix,2 V = 4,8 V

Tegangan pada R₂
atau V_ii.

Untuk menentukan tegangan pada R₂, coba perhatikan gambar berikut:

Dari gambar 4, terlihat bahwa tegangan
V_iii
dapat di pandang sebagai sumber tegangan bagi R_two, R₄
dan
R₅
. Sehingga tegangan pada
R₂

dapat di tulis,

Tegangan pada R_iv
atau V₄

Dari gambar 4, tegangan pada hambatan R4 dapat di hitung dengan cara,

Karena
R_four

dan
R_v

tersusun paralel, maka tegangan pada
R₄

dan
R₅

akan sama,
V₄
= V_five
. Sehingga tegangan pada masing-masing resistor adalah:

Dengan demikian maka kuat arus yang melalui masing-masing resistor dapat di hitung dengan persamaan hukum ohm,

Contohnya sampai disini dulu, nanti kalo ada kesempatan akan dilajutkan…

Kesimpulan

Berikut alur untuk menyelesaikan soal rangkaian seri-paralel resistor.

• Tentukan terlebih dahulu hambatan pengganti totalnya (R_T).
• Hitung besar tegangan pada masing-masing hambatan dengan menggunakan metode rangkaian pembagi tegangan.

• Hitung arus yang melalui setiap hambatan dengan menggunakan hukum ohm.

Baca Juga: Cara menentukan lampu manakah yang menyala lebih terang pada suatu rangkaian listrik?

Jika ada yang perlu penjelasan tambahan, anda dapat menuliskannya pada kolom komentar di bawah ini.
Demikian, semoga ada manfaat.