Rangkaian resistor hukum ohm dan hukum kirchoff Oleh

  • Slides: 24
Download presentation
Rangkaian resistor, hukum ohm dan hukum kirchoff Oleh: Sri Supatmi

Rangkaian resistor, hukum ohm dan hukum kirchoff Oleh: Sri Supatmi

RANGKAIAN RESISTOR I. RANGKAIAN RESISTOR SERI Resistor yang disusun seri selalu menghasilkan resistansi yang

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: Rs = R 1+ R 2 + R 3 +. . + Rn Jika semua nilai R yang disusun sama, dapat ditulis: Rs = n. R dengan n banyaknya R yang disusun.

Ilustrasi Rangkaian resistor secara seri

Ilustrasi Rangkaian resistor secara seri

RANGKAIAN RESISTOR (2) II. RANGKAIAN RESISTOR PARALEL Resistor yang disusun secara paralel selalu menghasilkan

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 resistor 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. Resistor yang dirangkai secara paralel mempunyai nilai pengganti, yang besarnya dapat dirumuskan: 1/ Rp = 1/R 1 + 1/R 2 +. . + 1/Rn Jika semua nilai R yang disusun sama besar, maka resistor penggantinya dapat ditulis: Rp = R / n dengan n banyaknya R yang disusun.

Ilustrasi Rangkaian resistor secara paralel

Ilustrasi Rangkaian resistor secara paralel

CONTOH 1: Hitung nilai resistor pengganti dari ketiga resistor yang dirangkai seperti di bawah

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.

CONTOH 2: a. b. Hitung nilai resistor pengganti yang dirangkai seperti di bawah ini

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

penyelesaian a) Diketahui: R 1 = 20 ohm R 2 = 30 ohm R

penyelesaian 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.

penyelesaian b) Diketahui: R 1 = 6 ohm R 2 = 2 ohm R

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 R s = 2 + 4 R s = 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

Hukum Ohm Hukum ohm digunakan untuk menentukan hubungan arus listrik dan tegangan dalam sebuah

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”. Jika dirumuskan maka: V = I. R atau V/I = R

Hukum Ohm (lanjutan) Diagram Hukum Ohm Keterangan gambar : V = tegangan dengan satuan

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

CONTOH SOAL: Contoh cara menghitung kuat arus listrik dengan hukum ohm: Sebuah aki yang

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 dan berapa dayanya? Penyelesaian: Diketahui: V = 12 volt R = 60Ω Ditanyakan: I =. . . . ? Dijawab: I = V / R = 12 / 60 = 0, 2 A P= V. I = 12 volt. 0, 2 A = 2, 4 Watt Jadi besar kuat arus listrik yang mengalir pada lampu 0, 2 ampere dan memiliki daya 2, 4 watt.

Hukum Kirchoff I (Kirchoff’s Current Law (KCL) Hukum Kirchoff I berlaku untuk Rangkaian Paralel

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:

Ilustrasi penerapan Hukum Kirchoff I pada rangkaian Paralel ITOTAL – (IR 1 + IR

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 sehingga: pada beban Rn V sumber = Vdc ; 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.

 Pada rangkaian paralel, tegangan yang jatuh pada masing – masing beban sama dengan

Pada rangkaian paralel, tegangan yang jatuh pada masing – masing beban sama dengan tegangan sumber. VSUMBER=VR 1=VR 2=VR 3

Contoh soal: Contoh menghitung arus listrik bercabang: Jika besar kuat arus I = 10

Contoh soal: 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 I 2 = 4 Jadi besar kuat arus listrik yang mengalir pada I 2 adalah 4 ampere.

Contoh soal: Hitung arus I 1, I 2 dan I 3 pada rangkaian berikut:

Contoh soal: 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: R pengganti, arus I 1, I 2 dan I 3 = …? Penyelesaian: - Cari Rpengganti dulu

Contoh soal: Vdc = 10, 8 V ; RP = 5, 4Ω IT 0

Contoh soal: 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

Hukum Kirchoff II (Kirchoff’s Voltage Law (KVL) Jumlah tegangan pada suatu lintasan tertutup samadengan

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 (—).

Ilustrasi Hukum Kirchoff II (Kirchoff’s Voltage Law (KVL) VSUMBER-(VR 1+VR 2+VR 3)=0 VSUMBER=VR 1+VR

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 ; VRn = tegangan jatuh pada beban Rn sehingga: VR 1=I. R 1 VR 2=I. R 3 VR 3=I. R 3 ; 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 seri, arus yang mengalir pada masing-masing beban sama besarnya dengan arus pada rangkaian. I = IR 1 = IR 2 = IR 3

CONTOH SOAL 1 (KVL): 1. Diketahui : Gambar seperti di bawah : R 1

CONTOH SOAL 1 (KVL): 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

CONTOH SOAL 2 (KCL): 2. Diketahui : E 1 = 4 V ; E

CONTOH SOAL 2 (KCL): 2. Diketahui : E 1 = 4 V ; E 2 = 6 V ; R 1=2 Ω ; R 2 = 3 Ω dan R 3= 4 Ω. Gambar seperti di bawah : Ditanya : I 1, I 2, dan I 3 ? Jawab : Lihat Lintasan I VAB + VBE + VEF + VFA = 0 I 1 R 1 + I 3 R 3 + 0 - E 1 = 0 I 1 R 1 + ( I 1 + I 2 ) R 3 - E 1 = 0 I 1 R 1 + I 1 R 3 + I 2 R 3 - E 1 = 0 I 1 ( R 1 + R 3) + I 2 R 3 - E 1 = 0 I 1 ( 2 + 4 ) + 4 I 2 - 4 = 0 6 I 1 + 4 I 2 = 4 ………………. . (1) Lihat Lintasan II VBE + VED + 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 4 I 1 + 7 I 2 = 6. . . . . (2) (1) 6 I 1 + 4 I 2 = 4 |X 2| --> 12 I 1 + 8 I 2 = 8 (2) 4 I 1 + 7 I 2 = 6 I x 3 I --> 12 I 1 + 21 I 2 = 18 -------------------------- 0 - 13 I 2 = 10/13 = 0, 76 A Harga I 2 dimasukkan persamaan (2) 6 I 1 + 4 I 2 = 4 6 I 1 + 4 (0. 76) = 4 6 I 1 + 3, 06 = 4 6 I 1 = 0. 96 A I 1=0, 16 A Jadi I 3 = I 1 + I 2 = 0, 76 + 0, 16 = 0, 92 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

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