DISAMPAIKAN OLEH MUHAMMAD NASIR MT MATERI SOAL HITUNG

DISAMPAIKAN OLEH : MUHAMMAD NASIR, MT

MATERI SOAL HITUNG

MATERI HUKUM OHM HUKUM KIRCHOFF

Mengukur kuat arus

Mengukur tegangan listrik

HUKUM OHM

HUKUM OHM Besar kuat arus yang mengalir dalam suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antar ujung-ujung penghantar, asalkan suhu penghantar tetap.

dirumuskan sebagai berikut: V=IR dengan V = beda potensial antara ujung penghantar dalam volt I = arus listrik yang mengalir dalam ampere R = hambatan penghantar dalam ohm

Hambatan pada penghantar kawat ρ A L

Hambatan pada penghantar kawat ρ. L R = -------A Keterangan : R = hambatan penghantar dalam ohm ρ = hambatan jenis dalam ohm meter L = panjang penghantar dalam m A = luas penampang penghantar dalam m²

Hubungan hambatan dengan kenaikan suhu. ρt = ρo (1 + α. Δ T) Keterangan : ρt = hambat jenis zat pada suhu T dalam ohm. m ρo = hambat jenis zat mula-mula dalam ohm. m α = koefisien suhu dalam /ºC ΔT = perubahan suhu dalam ºC

Hubungan hambatan dengan perubahan suhu Rt = Ro(1 + α. ΔT) Keterangan : Rt = hambatan penghantar pada suhu T dalam ohm Ro = hambatn penghantar semula dalam ohm α = koefisien suhu dalam /ºC ΔT = kenaikan suhu dalam ºC

Hukum I Kirchhoff Jumlah arus yang masuk ke titik cabang suatu penghantar sama dengan jumlah arus yang meninggalkan atau keluar dari titik cabang penghantar tersebut

i masuk i 2 i keluar i 3 i 1 Persamaannya dapat dituliskan: Σi = 0 ∑i masuk = ∑i keluar i 1 = i 2 + i 3

Hukum II Kirchhoff Pada rangkaian tertutup jumlah aljabar gaya gerak listrik ( ggl) sumber arus sama dengan jumlah aljabar penurunan beda potensial ( hasil perkalian antara kuat arus dan hambatan ).

Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut: ΣE + Σ(I. R) = 0 Keterangan : E = ggl sumber arus dalam volt I = kuat arus dalam ampere R = hambatan dalam ohm

Jika pada rangkaian hanya ada satu sumber tegangan maka: E = I(R+r) Atau dapat dituliskan : E I = -----(R+r)

Keterangan : E = ggl sumber arus dalam volt I = kuat arus dalam A r = hambatan dalam sumber arus dalam ohm R = hambatan luar atau penghambat dalam ohm

Sedangkan tegangan jepitnya adalah: V=I. R Tegangan jepit merupakan tegangan penggunaan diluar sumber arus.

RANGKAIAN MAJEMUK PENENTUAN TA NDA PADA BESARAN • Semua hambatan dihitung positif • Tanda untuk sumber tegangan negatif positif

• Arus yang searah dengan penelusuran loop dihitung positif, sedangkan yang berlawanan dengan arah penelusuran dihitung negatif. • Jika hasil akhir perhitungan kuat arus bernilai negatif maka kuat arus yang sebenarnya merupakan kebalikan dari arah yang ditetapkan.

Langkah-langkah a. Titik cabang yang dianalisis sebanyak (n-1) , n adalah jumlah titik cabang pada suatu rangkaian (misal ada dua titik, berarti yang dianalisis hanya satu titik cabang) b. Mengumpamakan arah arus dalam rangkaian (dalam titik cabang harus ada arus masuk dan arus keluar) c. Mengumpamakan arah arus dalam loop.

Dengan hukum I kirchhoff maka Σ I masuk = Σ I keluar, pada titik A I = I 1 + I 2 Dengan hukum II Kirchhoff Σ E + Σ I. R = 0

loop I = ABFEA -E 1 -E 2+I 2(R 4+R 2)-I 1(R 3+R 1+R 2) = 0 loop 2= ADCBA E 3 + E 2 - I(R 5+R 3) - I 2(R 4+R 2) = 0 Dengan cara eliminasi dua persamaan didapatkan besaran yang dicari

SOAL 1 SOAL 2 SOAL 3 SOAL 4 SOAL 5

SOAL 1 Diketahui kuat arus sebesar 0, 5 ampere mengalir pada suatu penghantar yang memiliki beda potensial 6 volt. Tentukan hambatan listrik penghantar tersebut!

Diketahui : V=6 V I = 0, 5 A Ditanyakan: R =. . . ? Jawab : V 6 R = ----I 0, 5 R = 12 ohm

SOAL 2 Diketahui sebuah kawat penghantar memiliki panjang 100 m, luas penampang 2, 5 mm 2, dan hambatan jenis sebesar 17 × 10 - 7 ohm m. Tentukan besarnya hambatan kawat tersebut!

Diketahui : a. l = 100 m b. A = 2, 5 mm 2 = 25 × 10 -7 m 2 c. ρ = 17 × 10 -7 Ωm

Ditanyakan : R =. . . ? Jawab : l R = ρ ----A 100 = 17. 10 -7 -----25. 10 -7 = 68 Ω

SOAL 3 Pada sebuah kawat penghantar dengan hambatan 11, 5 ohm dihubungkan dengan sumber tegangan 6 V yang berhambatan dalam 0, 5 ohm. tentukan : a. Kuat arus pada rangkaian b. Tegangan jepit!

Penyelesaian: E 6 a. I = ------------R+r 11 , 5 + 0, 5 6 = ------ = 0, 5 A 12 b. K = I. R = = 0, 5 x 11, 5 = 5, 75 V

SOAL 4 Sebuah rangkaian tertutup seperti gambar berikut ini

Hitunglah: a. Kuat arus pada rangkaian b. Beda potensial antara titik A dan C

Penyelesaian: Diketahui: E 1= 10 V R 1= 1 ohm E 2= 9 V R 2= 0, 5 ohm E 3 = 4 V R 3= 0, 5 ohm R 1=2 ohm R 2=6 ohm R 3=3 ohm R 4=4 ohm R 5=8 ohm Soal =? a. I b. VAC

a. Arah arus dan arah penelusuran loop kita tentukan searah jarum jam. ΣE + Σ (I. R) = 0

b. VAC+E 1 -E 2= I (R 1+R 2+R 4) Vac+10 -9 = 0, 2 (1+2+1/2+6+4) Vac +1 = 0, 2 (13, 5) Vac = 2, 7 - 1 Vac = 1, 7 volt Atau Vac-E 3 = - I(R 3+r 3+R 5) Vac-4 = -0, 2(3+0, 5+8) Vac-4 = -0, 2(11, 5) Vac = -2, 3+4 Vac = 1, 7 volt

SOAL 5 Perhatikan rangkaian tertutup berikut ini : Tentukan kuat arus yang mengalir pada masing-masing hambatan!

Penyelesaian : Diketahui: E 1 = 8 V E 2 =1 8 V R 1 = 4 ohm R 2 = 2 ohm R 3 = 6 ohm Soal? I 1, I 2 dan I 3

Jawab: Kuat arus pada titik cabang A: I 3 = I 1 + I 2

Loop. I: E = I. R E 1 = I 1 R 1 + I 3 R 3 8 = I 1. 4 + I 3. 6 8 = I 1. 4 + (I 1+I 2) 6 8 = 4. I 1 + 6. I 2 8 = 10. I 1 + 6 I 2 ………… (1)

Loop 2: E =I. R E 2 = I 2. R 2 + I 3. R 3 18 = I 2. 2 + (I 1+I 2). 6 18 = 2. I 2 + 6 I 1+6. I 2 18 = 6 I 1 + 8 I 2 9 = 3 I 1 + 4. I 2 …………… (2)

Eliminasi persamaan 1 dan 2 pers. 1 ) x 2 → 16 = 20 I 1 + 12 I 2 pers. 2) x 3 → 27 = 9 I 1 + 12 I 2 _______ -11= 11 I 1 = - 1 A

Masukkan I 1 pada persamaan 1: 8 = 10 I 1 + 6 I 2 8 = 10. (-1) + 6 I 2 8 + 10 = 6 I 2 18=6 I 2=3 A

Sedangkan besar I 3 adalah: I 3 = I 1 + I 2 = -1 + 3 = 2 A I 1 negatif, berarti i 1 berlawanan dengan arah yang telah ditentukan

Perhatikan beberapa pernyataan dibawah ini 1. Untuk mengukur kuat arus listrik digunakan amperemeter yang disusun secara paralel dengan komponen-komponen listrik. 2. Untuk mengukur beda potensial listrik digunakan voltmeter yang disusun secara seri dengan komponen-komponen listrik 3. Hukum II Kirchhoff menyatakan bahwa jumlah perubahan potensial yang mengelilingi lintasan tertutup pada suatu rangkaian harus sama dengan nol.

Pernyataan yang benar adalah … a. 1, 2 dan 3 b. 1 dan 3 c. 3 saja

Bila voltmeter menunjukkan 50 volt dan amperemeter menunjukkan 2, 5 A, maka besarnya hambatan (R) adalah. . a. 125 ohm b. 20 ohm c. 0, 5 ohm

HITUNG

HITUNG