Rangkaian resistor hukum ohm dan hukum kirchoff Oleh

Rangkaian resistor, hukum ohm dan hukum kirchoff Oleh: Sri Supatmi 5/25/2021

RANGKAIAN RESISTOR I. RANGKAIAN RESISTOR SERI Resistor yang disusun seri selalu menghasilkan resistansi yang lebih besar. Pada rangkaian seri, arus yang mengalir pada setiap resistor sama besar. R 1, R 2, dan R 3 disusun secara seri, resistansi dari gabungan R 1, R 2, dan R 3 dapat diganti dengan satu resistor pengganti yaitu Rs. Resistor yang dirangkai secara seri mempunyai nilai pengganti, yang besarnya dapat dirumuskan: Jika semua nilai R yang disusun sama, dapat ditulis: Rs = R 1+ R 2 + R 3 +. . + Rn dengan n banyaknya R yang disusun. 5/25/2021

Ilustrasi Rangkaian resistor secara seri 5/25/2021

RANGKAIAN RESISTOR (2) II. RANGKAIAN RESISTOR PARALEL Resistor yang disusun secara paralel selalu menghasilkan resistansi yang lebih kecil. Pada rangkaian paralel arus akan terbagi pada masing-masing resistor, tetapi tegangan pada ujung-ujung resistor sama besar. Pada rangkaian fresestor disamping untuk R 1, R 2, dan R 3 disusun secara paralel, resistansi dari gabungan R 1, R 2, dan R 3 dapat diganti dengan satu resistor pengganti yaitu Rp. Rp Resistor yang dirangkai secara paralel mempunyai nilai pengganti, yang besarnya dapat dirumuskan: 1/ Rp = 1/R 1 + 1/R 2 + 1/R 3 +. . + 1/Rn Jika semua nilai R yang disusun sama besar, maka resistor penggantinya dapat ditulis: Rp = R / n dengan n banyaknya R yang disusun. 5/25/2021

Ilustrasi Rangkaian resistor secara paralel 5/25/2021

CONTOH 1: Hitung nilai resistor pengganti dari ketiga resistor yang dirangkai seperti di bawah ini ! Penyelesaian: Diketahui: R 1 = 2 ohm R 2 = 4 ohm R 3 = 3 ohm Ditanyakan: Rs =. . . . ? Dijawab : Rs = R 1+ R 2 + R 3 Rs = 2 + 4 + 3 Rs = 9 Jadi nilai resistor pengganti adalah 9 ohm. 5/25/2021

CONTOH 2: Hitung nilai resistor pengganti yang dirangkai seperti di bawah ini ! a. b. 5/25/2021

penyelesaian a. a) Diketahui: R 1 = 20 ohm R 2 = 30 ohm R 3 = 60 ohm Ditanyakan: Rp =. . . . ? Dijawab: 1/ Rp = 1/R 1 + 1/R 2 + 1/R 3 1/ Rp = 1/20 + 1/30 1/ Rp = 3/60 + 2/60 + 1/60 1/ Rp = 6/60 Rp = 10 ohm Jadi : nilai resistor pengganti adalah 10 ohm. 5/25/2021

penyelesaian b) Diketahui: R 1 = 6 ohm R 2 = 2 ohm R 3 = 4 ohm R 6 = 6 ohm Ditanyakan: Rp =. . . . ? Dijawab: Seri antara resistor 2 ohm dan 4 ohm Rs =2+4 Rs =6 Sehingga rangkaian dapat diganti ini : Paralel antara 6 ohm, dan 6 ohm 1/ Rp = 1/R 1 + 1/R 2 + 1/R 3 1/ Rp = 1/6 + 1/6 1/ Rp = 3/6 Rp = 2 ohm Karena nilai dari masing-masing resistor sama yaitu 6 ohm, maka dapat juga dihitung dengan: Rp = R / n Rp = 6 / 3 Rp = 2 ohm Jadi nilai resistor pengganti adalah 2 ohm 5/25/2021

Hukum Ohm Hukum ohm digunakan untuk menentukan hubungan arus listrik dan tegangan dalam sebuah hambatan. Hukum ohm sendiri berbunyi: “Kuat arus yang melalui penghantar sebanding dengan beda potensial pada kedua ujung penghantar”. 5/25/2021

Hukum Ohm (lanjutan) 5/25/2021

Hukum Ohm (lanjutan) Diagram Hukum Ohm Keterangan gambar : V = tegangan dengan satuan Volt I = arus dengan satuan Ampere R = resistansi dengan satuan Ohm P = daya dengan satuan Watt 5/25/2021

CONTOH SOAL: Contoh cara menghitung kuat arus listrik dengan hukum ohm: Sebuah aki yang mempunyai tegangan 12 volt dipakai untuk menyalakan lampu yang mempunyai hambatan 60Ω, berapa kuat arus yang mengalir pada lampu ? Penyelesaian: Diketahui: V = 12 volt R = 60Ω Ditanyakan: I =. . . . ? Dijawab: I = V / R = 12 / 60 Jadi besar kuat arus listrik yang mengalir pada lampu 0, 2 ampere. 5/25/2021

Hukum Kirchoff I (Kirchoff’s Current Law (KCL) Hukum Kirchoff I berlaku untuk Rangkaian Paralel pada suatu resistor, yang berbunyi: “jumlah kuat arus yang masuk pada titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan tersebut”. Secara matetatis dapat ditulis : Imasuk = Ikeluar Secara skematik rangkaian bercabang terlihat sperti di bawah ini: 5/25/2021

Ilustrasi penerapan Hukum Kirchoff I pada rangkaian Paralel ITOTAL – (IR 1 + IR 2 + IR 3) = 0 ITOTAL = (IR 1 + IR 2 + IR 3) Dimana: ; IRn = arus yang mengalir pada beban Rn sehingga: ; IR 1 = arus yang mengalir pada beban R 1. ; IR 2 = arus yang mengalir pada beban R 2. ; IR 3 = arus yang mengalir pada beban R 3. 5/25/2021

Pada rangkaian paralel, tegangan yang jatuh pada masing-masing beban sama dengan tegangan sumber. VSUMBER=VR 1=VR 2=VR 3 5/25/2021

Contohsoal: Contoh menghitung arus listrik bercabang: Jika besar kuat arus I = 10 ampere, I 1 = I 3 = 3 ampere. Hitung besar kuat arus I 2 ? Penyelesaian: Diketahui: I = 10 A I 1 = I 3 = 3 A Ditanyakan: I 2 =. . . . ? Dijawab: I 1 = I 2 + I 3 + I 4 10 = 3 + I 2 + 3 10 = 6 + I 2 = 4 Jadi besar kuat arus listrik yang mengalir pada I 2 adalah 4 ampere. 5/25/2021

Contohsoal: Hitung arus I 1, I 2 dan I 3 pada rangkaian berikut: Diketahui: R 1 = 10 ohm, R 2 = 20 ohm, R 3 = 30 Ohm Vdc = 10, 8 V Ditanya: arus I 1, I 2 dan I 3 = …? Penyelesaian: - Cari Rpengganti dulu 5/25/2021

Contohsoal: Vdc = 10, 8 V ; RP = 5, 4Ω IT 0 TAL = Vdc / Rp = 10, 8 V / 5, 4Ω = 2 A I 1 = Vdc/R 1 = 10, 8 V / 10Ω = 1, 04 A I 2 = Vdc/R 2 = 10, 8 V / 20Ω = 0, 504 A I 3 = Vdc/R 3 = 10, 8 V / 30Ω = 0, 36 A 5/25/2021

Hukum Kirchoff II (Kirchoff’s Voltage Law (KVL) Jumlah tegangan pada suatu lintasan tertutup samadengan nol, atau penjumlahan tegangan pada masing-masing komponen penyusunnya yang membentuk satu lintasan tertutup akan bernilai samadengan nol. Secara matematis : Perhatian: 1. 2. 3. 4. Bila arus sesuai dengan arah lintasan tertutup yang diambil, maka I bertanda positif (+). Bila arah arus berlawanan dengan arah lintasan tertutup yang diambil, maka I bertanda negatif (—). Untuk gaya gerak listrik atau gglnya bila arah lintasan dari kutub positif ke kutub negatif, maka ggl (E) bertanda positif (+). Sedangkan pada saat arah lintasan dari kutub negatif ke kutub positif maka E bertanda negatif (—). 5/25/2021

Ilustrasi Hukum Kirchoff II (Kirchoff’s Voltage Law (KVL) VSUMBER-(VR 1+VR 2+VR 3)=0 VSUMBER=VR 1+VR 2+VR 3 dimana: VRn=I. Rn sehingga: VR 1=I. R 1 VR 2=I. R 3 VR 3=I. R 3 5/25/2021 ; VRn = tegangan jatuh pada beban Rn ; VR 1 = tegangan jatuh pada beban R 1 ; VR 2 = tegangan jatuh pada beban R 2 ; VR 3 = tegangan jatuh pada beban R 3

Pada rangkaian seri, arus yang mengalir pada masing-masing beban sama besarnya dengan arus pada rangkaian. I = IR 1 = IR 2 = IR 3 5/25/2021

CONTOH SOAL 1: 1. Diketahui : Gambar seperti di bawah : R 1 = 2 Ohm R 2 = 3 Ohm E = 10 Ohm Ditanya : a. I =…? b. VAB = … ? Jawab : Diambil lintasan seperti panah, VAB + VBC + VCD + VDA = 0 I R 1 + I R 2 + 0 - E = 0 I ( 2 + 3) - 10 = 0 51 - 10 = 0 I=2 A VAB = I R 1 VAB = 2 x 2 = 4 V 5/25/2021

CONTOH SOAL 2: 2. Diketahui : Gambar seperti di bawah : Ditanya : I 1, I 2, dan I 3 ? Jawab : Lihat Lintasan I VAB + VBE + VEF + VFA = 0 I R 1 + I R 2 + 0 - E 1 = 0 I R 1 + ( I 1 + I 2 ) R 3 - E 1 = 0 I R 1 + I R 2 + I R 3 - E 1 = 0 I 1 ( R 1 + R 3) + I 2 R 3 - E 1 = 0 I 1 ( 2 + 1 ) + 4 I 2 - 4 = 0 3 I 1 + 4 I 2 = 4 ………………. . (1) 5/25/2021 Lihat Lintasan II VBE + VDC + VCB = 0 I 3 R 3 + 0 - E 2 + I 2 R 2 = 0 (I 1 + I 2) R 3 + I 2 R 2 - E 2 = 0 I 1 R 3 + I 2 (R 2 + R 3) - E 2 = 0 I 1 + 5 I 2 = 6. . . . . (2) (1) 3 I 1 + 4 I 2 = 4 I x 1 I --> 3 I 1 + 4 I 2 = 4 (2) I 1 + 5 I 2 = 6 I x 3 I --> 3 I 1 + 15 I 2 = 18 -------------------------- 0 - 11 I 2 = 14 I 2 = -14 : -11 = 1, 27 A Harga I 2 dimasukkan persamaan (2) I 1 + 5 I 2 = 6 I 1 + 5 (1, 27) = 6 I 1 + 6, 36 = 6 I 1 = -0, 36 A Jadi I 3 = I 1 + I 2 = 1, 27 - 0, 36 = 0, 91 A

Daftar Pustaka • http: //www. e-dukasi. net/mapok/mp_files/mp_317/materi 2. html • http: //www. e-dukasi. net/mapok/mp_files/mp_317/materi 3. html • http: //doanco. blogspot. com/2008/11/hukum-kirchoff-ii. html 5/25/2021