Listrik Arus Searah No.16-20

[No.16]

Arus listrik yang mengalir pada rangkaian berikut adalah …

16

A. 5/3 A

B. 5/6 A

C. 6/5 A

D. 4/3 A

E. 3/4 A

[Solusi no.16]

16a

Gunakan hukum 2 kirchoff. Pertama kita pilih arus mengalir berlawanan arah jarum jam, begitu pula loop kita pilih sesuai arah arus. Kita mulai dari ggl 8 V:

-8+1I+3I+4+1I+4I-6+1I+2I=0

12I=10

I=\frac{5}{6}~\text{A}

Atau bisa kita kerjakan dengan cara alternatif. Pertama hitung hambatan pengganti pada rangkaian. Kedua hitung ggl pengganti pada rangkaian. Kemudian hitung arus dengan hukum ohm.

Hambatan total/hambatan penggati:

{{R}_{s}}=1+3+1+4+1+2=12~\text{ }\!\!\Omega\!\!\text{ }

Tegangan pengganti:

{{V}_{s}}=8-4+6=10~\text{V}

Arus yang mengalir pada rangkaian:

I=\frac{{{V}_{s}}}{{{R}_{s}}}=\frac{10}{12}=\frac{5}{6}~\text{A}

Jawaban B

[No.17]

Beda potensial antara titik B dan A pada soal sebelumnya adalah …

A. 0

B. 1/6 V

C. 2/6 V

D. 6 V

E. 13 V

[Solusi no.17]

17

Tegangan jepit antara B dan A adalah {{V}_{BA}}={{V}_{B}}-{{V}_{A}}

Ingat, kita pilih arah loop mengikuti arah arus supaya konsisten dengan aturan yang kita gunakan. Titik B memiliki tegangan positif, sedangkan titik A memiliki tegangan negatif. Hal ini karena titik B berada pada kutub positif baterai dan kutub A berada pada kutub negatif baterai. Menurut hukum 2 Kirchoff:

-{{V}_{A}}+4I-6+I+2I+{{V}_{B}}=0

{{V}_{B}}-{{V}_{A}}=6-7I

{{V}_{BA}}=6-7\left( \frac{5}{6} \right)=\frac{1}{6}~\text{V}

Atau bisa juga diselesaikan dengan:

17a

{{V}_{B}}-8+I+3I+I+4-{{V}_{A}}=0

{{V}_{B}}-{{V}_{A}}=4-5I

{{V}_{BA}}=4-5\left( \frac{5}{6} \right)=-\frac{1}{6}~\text{A}

Tanda negatif menunjukkan arah arus sebenarnya adalah berlawanan arah yaitu ke kiri bukan kekanan.

Jawaban B

[No.18]

Arus yang mengalir pada hambatan 1 Ω pada rangkaian listrik berikut adalah …

18

A. 1 A

B. 2 A

C. 3 A

D. 4 A

E. 5 A

[Solusi no.18]

Selesaikan dengan hukum I dan II Kirchoff. Pertama tentukan arah arus. Sembarang saja, terserah kamu. Intinya arah arus = arah loop. Arus yang mengalir pada hambatan 1 Ω adalah I2.

18a

Pada Loop 2:

-5+{{I}_{2}}-4+2{{I}_{3}}=0

{{I}_{2}}+2{{I}_{3}}=9

Pada Loop 1:

-8-4+2{{I}_{3}}=0

{{I}_{3}}=6~\text{A}

Karena I3 = 6 A, maka I2 :

{{I}_{2}}+2{{I}_{3}}=9

{{I}_{2}}=9-2\left( 6 \right)=9-12

{{I}_{2}}=-3~\text{A}

Tanda negatif memberitahu bahwa arah arus yang kita tentukan di awal salah. Seharusnya I2 ke kanan.

Jawaban C

[No.19]

Daya yang terdisipasi pada hambatan 2 Ω pada soal sebelumnya adalah …

A. 72 W

B. 63 W

C. 54 W

D. 45 W

E. 36 W

[Solusi no.19]

Daya yang terdisipasi:

P={{I}^{2}}R=I_{3}^{2}R={{6}^{2}}\times 2=72~\text{Watt}

Jawaban A

[No.20]

Arus yang mengalir pada hambatan 2 Ω pada rangkaian berikut adalah …

20

A. 1 A

B. 2/3 A

C. 5/8 A

D. 3/8 A

E. 2/7 A

[Solusi no.20]

20a

Pada Loop 2:

-5+{{I}_{2}}+{{I}_{2}}+4+2{{I}_{3}}+2{{I}_{3}}=0

2{{I}_{2}}+4{{I}_{3}}=1~~\ldots (1)

Pada Loop 1:

-8+{{I}_{1}}+3{{I}_{1}}+4+2{{I}_{3}}+2{{I}_{3}}=0

4{{I}_{1}}+4{{I}_{3}}=4

{{I}_{1}}+{{I}_{3}}=1~~\ldots (2)

Arus total:

{{I}_{1}}+{{I}_{2}}={{I}_{3}}

{{I}_{2}}={{I}_{3}}-{{I}_{1}}~~\ldots (3)

Kita ingin menghitung I3, usahakan I3 tidak dieliminasi. Substitusi persamaan (3) ke (1):

2{{I}_{2}}+4{{I}_{3}}=1

2\left( {{I}_{3}}-{{I}_{1}} \right)+4{{I}_{3}}=1

6{{I}_{3}}-2{{I}_{1}}=1~~\ldots (4)

Eliminasi I1 dengan menggunakan persamaan (2) dan (4), sehingga diperoleh I3 = 3/8 A.

Jawaban D

 

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s