Besar arus listrik yang melewati hambatan 2 ohm

Perhatikan gambar berikut!

Arus listrik yang mengalir pada hambatan R2 adalah ….

A. 0,7 AB. 1,3 AC. 2,0 AD. 3,0 A

E. 3,3 A

Hukum Kirchhoff

1. Soal UN SMA/MA 2018 No.33

Perhatikan rangkaian listrik berikut!

Jika hambatan 5 Ohm pada rangkaian diganti dengan hambatan 7 Ohm, maka perbandingan arus total yang mengalir pada rangkaian sebelum dengan setelah pergantian adalah…

Pembahasan

Resistor 6 Ohm dan resistor 6 Ohm terangkai paralel. Resistor ekivalennya adalah:

1/R

AB


= 1/6 + 1/6 = 2/6

R

AB


= 6/2 = 3 Ohm

Terapkan hukum II Kirchhoff pada rangkaian, jika hambatan = 5 Ohm:

Pilih arah arus searah putaran jarum jam.

12 – 5I – 4 – 3I = 0

12 – 4 – 5I – 3I = 0

8 – 8I = 0

8 = 8I

I = 8/8

I = 1 Ampere

I bertanda positif artinya arah arus listrik sesuai dengan pilihan yakni searah putaran jarum jam.

Terapkan hukum II Kirchhoff pada rangkaian, jika hambatan = 7 Ohm:

Pilih arah arus searah putaran jarum jam.

12 – 7I – 4 – 3I = 0

12 – 4 – 7I – 3I = 0

8 – 10I = 0

8 = 10I

I = 8/10

I = 0,8 Ampere

I bertanda positif artinya arah arus listrik sesuai dengan pilihan yakni searah putaran jarum jam.

Perbandingan arus listrik sebelum dan setelah:

1 : 0,8

10 : 8

5 : 4

2. Soal UN SMA/MA 2017 No.37

Perhatikan rangkaian listrik berikut ini!

Besarnya daya pada hambatan 6



Ω



adalah…

A. 1,5 Watt

B. 3,0 Watt

C. 6,0 Watt

D. 9,0 Watt

E. 18,0 Watt

Pembahasan

Rumus daya listrik :

P = I


2



R

Sebelum menghitung daya listrik, terlebih dahulu hitung kuat arus listrik yang melewati hambatan 6



Ω menggunakan hukum Kirchhoff.

Arah arus dipilih seperti pada gambar di samping.

Terapkan hukum I Kirchhoff :

I

1


+ I

2


= I

3


……….



Persamaan 1

Terapkan hukum II Kirchhoff pada I


1



:

6 – 12 I

1


– 6 I

3


= 0

-12 I

1


= 6 I

3


– 6

I

1


= (6 I

3




Persamaan 2

Terapkan hukum II Kirchhoff pada I

2


:

6 – 12 I

2


– 6 I

3


= 0

–


12 I

2


= 6 I

3


– 6

I

2


= (6 I

3




–


12 ……….



Persamaan 3

Subtitusikan



persamaan 2





persamaan 3





persamaan 1


:

I

3


bertanda positif artinya arah I

3


sesuai dengan arah yang dipilih, seperti pada gambar di atas.

Gunakan



persamaan 2



untuk menghitung I

1

:

I

1


= (6 I

3


– 6) / -12

I

1


= (6.0,5 – 6) / -12

I

1


= (3 – 6) / -12

I

1


= -3 / -12

I

1


= 1/4 A

I

1


bertanda positif artinya arah I

1


sesuai dengan arah yang dipilih, seperti pada gambar di atas.

Gunakan



persamaan 3



untuk menghitung I

2

:

I

2


= (6 I

3




–


12

I

2


= (6.0,5 – 6) / -12

I

2


= (3 – 6) / -12

I

2


= -3 / -12

I

2


= 1/4 A

I

2


bertanda positif artinya arah I

1


sesuai dengan arah yang dipilih, seperti pada gambar di atas.

Baca Juga :   Perbedaan Xiaomi S2 Dan Redmi 6

Terapkan hukum I Kirchhoff untuk membuktikan kebenaran hasil yang diperoleh:

I

1


+ I

2


= I

3

1/4 + 1/4 = 1/2

Kuat arus listrik yang melewati hambatan



6



Ω



adalah I

3


= 1/2 Ampere.

Daya listrik pada hambatan



6



Ω adalah



P = I


2



R = (1/2)


2



(6) = 1/4 (6) = 1,5 Watt

Jawaban yang benar adalah A.

3.
Soal UN fisika SMA/MA 2015/2016 No.32

Pada gambar rangkaian listrik di samping, besar beda potensial listrik pada hambatan R

3


adalah…

A. 0,5 V

B. 0,6 V

C. 0,9 V

D. 1,0 V

E. 1,3 V

Pembahasan

Diketahui :

Hambatan 1 (R

1

) = 2



Ω

Hambatan 2 (R

2

) = 4



Ω

Hambatan 3 (R

3

) = 3



Ω

Sumber ggl 1 (E

1

) = 6 Volt

Sumber ggl 2 (E

2

) = 9 Volt

Ditanya :



Beda potensial listrik pada hambatan R

3

Jawab :

Hitung kuat arus listrik (I) yang mengalir pada hambatan R



3

Terlebih dahulu hitung arus listrik yang mengalir pada rangkaian :

Pada penyelesaian soal ini, arah arus dipilih searah dengan putaran jarum jam.

E

1


– I R

1


– E

2


– I R

2


– I R

3


= 0

6 – 2I – 9 – 4I – 3I = 0

6 – 9 – 2I – 4I – 3I = 0

-3 – 9I = 0

-3 = 9I

I = -3/9

I = -1/3

Kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah 1/3 Ampere. Kuat arus listrik bertanda negatif artinya arah arus listrik



tidak sesuai



dengan perkiraan tetapi berlawanan arah dengan putaran jarum jam.

Rangkaian tersusun seri sehingga kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian = kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan R

3


=



1/3 Ampere.

Hitung beda potensial (V) pada hambatan





R




3

V = I R

3


= (1/3)(3) = 1 Volt

Jawaban yang benar adalah D.

4. Soal UN fisika SMA/MA 2015/2016 No.32

Perhatikan gambar rangkaian di bawah!

Agar potensial listrik antara titik C dan D sama dengan 4 volt, maka besarnya nilai R adalah…

A. 1 Ohm

B. 2 Ohm

C. 4 Ohm

D. 8 Ohm

E. 10 Ohm

Pembahasan

Diketahui :

Hambatan 1 (R

1

) = 2



Ω

Hambatan 2 (R

2

) = 2



Ω

Hambatan 3 (R

3

) = R

Sumber ggl 1 (E

1

) = 8 Volt

Sumber ggl 2 (E

2

) = 4 Volt

Beda potensial listrik antara titik C dan D (V

CD

) = 4 Volt

Ditanya :


Nilai hambatan R

Jawab :

Hitung nilai hambatan





R

V

CD


= I R

4 = I R

R = 4 / I

Bersambung…..

Hitung kuat arus listrik (I) yang mengalir pada hambatan R

Pada penyelesaian soal ini, arah arus dipilih searah dengan putaran jarum jam.

– E

1


– 2I + E


2



– 2I – IR = 0

– 8 – 2I + 4 – 2I – I (4/I) = 0

– 8 – 2I + 4 – 2I – 4 = 0

– 8 + 4 – 4 – 2I – 2I = 0

– 8 – 4I = 0

– 8 = 4I

I = -8 / 4

I = -2 Ampere

Kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah 2 Ampere. Kuat arus listrik bertanda negatif artinya arah arus listrik



tidak sesuai



dengan perkiraan tetapi berlawanan arah dengan putaran jarum jam.

Baca Juga :   Modif Rx Spesial Minimalis

Rangkaian tersusun seri sehingga kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian = kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan R


= 2 Ampere.

Nilai hambatan





R

Lanjutkan…..

R = 4 / I = 4 / 2 = 2 Ohm

Jawaban yang benar adalah B.

5.

Soal UN fisika SMA/MA 2014/2015 No.29

Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut ini! Besar tegangan jepit pada hambatan



R adalah…

A. 20 Volt

B. 8 Volt

C. 5 Volt

D. 4 Volt

E. 2 Volt

Pembahasan

GGL (E) = beda potensial sumber tegangan listrik sebelum arus listrik mengalir

Tegangan jepit (V) = beda potensial sumber tegangan listrik setelah arus listrik mengalir

Diketahui :

Hambatan 1 (R

1

)



= 2 Ω

Hambatan 2 (R

2

) = 4 Ω

Hambatan 3 (R

3

) = 4



Ω

Sumber ggl 1 (E

1

) = 20 Volt

Sumber ggl 2 (E

2

) = 15 Volt

Ditanya :


Besar tegangan jepit pada hambatan



R (V)

Jawab :

Hitung arus listrik yang mengalir pada rangkaian (I)

Soal ini berkaitan dengan hukum Kirchhooff. Langkah-langkah dan cara menyelesaikan soal ini :

Pertama


, pilih arah arus sesuka hati anda. Anda bisa memilih arus berlawanan atau searah dengan putaran jarum jam.

Kedua


, ketika arus melewati hambatan atau resistor (R) terjadi penurunan potensial sehingga V = IR bertanda negatif.

Ketiga


, jika arus bergerak dari potensial rendah ke tinggi (– ke +) maka sumber ggl (E) tersebut bertanda positif karena terjadi pengisian energi pada sumber ggl. Jika arus bergerak dari potensial tinggi ke rendah (+ ke -) maka sumber ggl (E) tersebut bertanda negatif karena terjadi pengosongan energi pada sumber ggl.

Pada penyelesaian soal ini, arah arus dipilih searah dengan putaran jarum jam.

E

1


– I R

1


– I R

2


– I R

3


– E

2


= 0

20 – I (2) – I (4) – I (4) – 15 = 0

20 – 15 – I (2) – I (4) – I (4) = 0

5 – 10 I = 0

5 = 10 I

I = 5/10

I = 0,5 Ampere

Kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah 0,5 Ampere. Kuat arus listrik bertanda positif artinya arah arus listrik sesuai dengan perkiraan yakni searah dengan putaran jarum jam.

Hitung hambatan pengganti (R)

Resistor 1 (


R

1

), resistor 2 (


R

2

) dan resistor 3 (R

3

) dirangkai seri. Resistor pengganti :

R = R

1


+ R

2


+ R

3




2 Ω + 4 Ω + 4 Ω = 10 Ω

Tegangan jepit pada hambatan





R (V)

V = I R = (0,5)(10) = 5 Volt

Cara cepat :

Tegangan jepit bisa langsung diketahui dengan cara berikut :

V = E

1


– E

2


= 20 – 15 = 5 Volt

Jawaban yang benar adalah C.

6. Soal UN fisika SMA/MA 2014/2015 No.29

Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut! Besar daya disipasi pada hambatan 3Ω adalah…

A. 4 Watt

B. 8 Watt

C. 12 Watt

D. 16 Watt

E. 20 Watt

Pembahasan

Baca Juga :   Rpp Kelas 4 Tema 1 Sub Tema 1 Updated

Daya disipasi = daya yang terpakai

Diketahui :

Hambatan 1 (R

1

) = 2



Ω

Hambatan 2 (R

2

) = 3



Ω

Hambatan 3 (R

3

) = 4



Ω

Sumber ggl 1 (E

1

) = 8 Volt

Sumber ggl 2 (E

2

) = 10 Volt

Ditanya :



Daya disipasi pada hambatan 3Ω

Jawab :

Daya disipasi

Daya disipasi dihitung menggunakan rumus :

P = V I

Keterangan : P = daya, V = beda potensial pada kedua ujung hambatan 3


Ω


, I = kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan 3


Ω


.

Hitung kuat arus listrik (I) yang mengalir pada hambatan 3




Ω

Terlebih dahulu hitung arus listrik yang mengalir pada rangkaian :

Pada penyelesaian soal ini, arah arus dipilih searah dengan putaran jarum jam.

E

1


– I R

1


– I R

2


– I R

3


+ E

2


= 0

8 – I (2) – I (3) – I (4) + 10 = 0

18 – 9 I = 0

18 = 9 I

I = 18 / 9

I = 2 Ampere

Kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah 2 Ampere. Kuat arus listrik bertanda positif artinya arah arus listrik sesuai dengan perkiraan yakni searah dengan putaran jarum jam.

Rangkaian tersusun seri sehingga kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian = kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan 3


Ω = 2 Ampere.

Hitung beda potensial (V) pada hambatan 3 Ω

V = I R

2


= (2 A)(3 Ω) = 6 Volt

Hitung daya disipasi pada hambatan 3Ω

P = V I = (6 Volt)(2 Ampere) = 12 Volt Ampere = 12 Watt

Jawaban yang benar adalah C.

7. Soal UN fisika SMA/MA 2014/2015 No.29

Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut ini! Beda potensial antara titik A dan B adalah…

A. 1,5 volt

B. 3,0 volt

C. 6,0 volt

D. 7,5 volt

E. 9,0 volt

Pembahasan

Diketahui :

Hambatan 1 (R

1

) = 2



Ω

Hambatan 2 (R

2

) = 3



Ω

Hambatan 3 (R

3

) = 4



Ω

Sumber ggl 1 (E

1

) = 8 Volt

Sumber ggl 2 (E

2

) = 10 Volt

Ditanya :



Beda potensial (V) antara titik A dan B

Jawab :

Hitung kuat arus listrik (I) yang mengalir pada hambatan 3




Ω

Terlebih dahulu hitung arus listrik yang mengalir pada rangkaian :

Pada penyelesaian soal ini, arah arus dipilih searah dengan putaran jarum jam.

– E

1


– I R

1


– I R

2


– E

2


– I R

3


= 0

– 8 – I (2) – I (3) – 10 – I (4) = 0

– 18 – 9 I = 0

– 18 = 9 I

I = -18 / 9

I = – 2 Ampere

Kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah 2 Ampere. Kuat arus listrik bertanda negatif artinya arah arus listrik



tidak sesuai



dengan perkiraan tetapi berlawanan arah dengan putaran jarum jam.

Rangkaian tersusun seri sehingga kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian = kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan 3


Ω = 2 Ampere.

Hitung beda potensial (V) pada hambatan 3 Ω

V = I R

2


= (2 A)(3 Ω) = 6 Volt

Jawaban yang benar adalah C.