Fisika SMA Kelas X
176
Setelah memahami contoh di atas dapat kalian coba soal berikut.
Gambar 8.22
Perbesaran batas ukur a voltmeter dan b amperemeter.
CONTOH 8.8
= 2 . 4 = 8 volt c. Kuat arus yang melewati hambatan 2
Ω sama dengan yang melewati hambatan R
S1
berarti dapat ditentukan sebagai berikut.
I
2 Ω
= =
= 0,75 A
Rangkaian hambatan terlihat seperti pada Gambar 8.21. Jika ujung-ujung AE dihubungkan pada beda
potensial 10 volt maka tentukan: a. hambatan
pengganti AE,
b. beda potensial
V
BC
dan V
BD
, c.
kuat arus yang melalui hambatan 3 Ω dan 10 Ω
4. Penerapan Rangkaian
Sederhana
a. Perbesaran batas ukur Voltmeter dan Am-
peremeter
Kalian sudah mempelajari penggunaan voltmeter dan amperemeter. Pada alat itu ada batas ukurnya dan
jumlahnya lebih dari satu. Batas ukur itu bisa diperbesar dengan menggunakan sifat-sifat rangkaian hambatan seri
dan paralel.
Rangkaian hambatan seri dapat membagi tegangan, sifat ini dapat digunakan untuk memperbesar batas ukur
voltmeter. Perhatikan Gambar 8.22a, sebuah voltmeter mampu mengukur tegangan sebesar V. Jika voltmeter
itu dirangkai seri dengan R
d
maka voltmeter mampu mengukur tegangan sebesar E. Tentunya E V karena
E telah terbagi menjadi V + V
R
. Bagaimana dengan rangkaian hambatan paralel?
Rangkaian hambatan paralel dapat membagi arus, sifat inilah yang bisa digunakan untuk meningkatkan ba-
tas ukur amperemeter. Perhatikan Gambar 8.22b. Pada gambar ini terlihat arus I yang akan diukur dapat
dibagi menjadi I
A
+ I
R
. Karena terbagi maka berlaku I I
A
. Fakta ini menjelaskan bahwa amperemeter mampu mengukur lebih besar.
Sebuah galvanometer memiliki hambatan 20 Ω dan
hanya mampu dialiri arus sebesar 0,2 A. Alat ini akan digunakan menjadi alat ukur amperemeter dan
voltmeter. a. Bagaimana cara agar galvanometer dapat menjadi
voltmeter dengan batas ukur 100 volt? b. Bagaimana caranya agar galvanometer dapat
menjadi amperemeter dengan batas ukur 10 A?
Gambar 8.21
11 Ω
6 Ω
2 Ω
10 Ω
3 Ω
B 4
Ω A
C D
E 9
Ω
V
R
V R
d
V
E a
b A
I
A
I
R
R
S
I
Listrik Dinamis
177
Gambar 8.23
Perbesaran voltmeter
Gambar 8.24
Perbesaran amperemeter
Penyelesaian r
G
= 20 Ω
I
G
= 0,2
A a. Voltmeter
Untuk menjadi voltmeter dan batas ukurnya ber- tambah maka galvanometer harus dirangkai seri
dengan hambatan membagi tegangan. Perhatikan Gambar 8.23. Dari rangkaian itu dapat ditentukan
nilai R
d
hambatan depan dengan sifat berikut. E = V
R
+ V
G
E = I
G
R
d
+ I
G
. r
G
100 =
0,2 R
d
+ 0,2 . 20 R
d
= = 480
Ω Jadi caranya: dipasang hambatan sebesar 480
Ω secara seri dengan galvanometer.
b. Amperemeter Untuk menjadi amperemeter dan batas ukurnya
bertambah maka galvanometer harus dirangkai paralel dengan hambatan membagi arus. Per-
hatikan Gambar 8.24. Dari rangkaian itu dapat ditentukan nilai R
s
hambatan Shunt dengan sifat berikut.
I = I
G
+ I
R
10 = 0,2 + I
R
berarti I
R
= 9,8 A Dan beda potensial ab memenuhi:
V
ab
= I
R
R
s
= I
G
. r
G
9,8 . R
s
= 0,2 . 20
Jadi caranya: dipasang hambatan sebesar 0,408
Ω secara paralel terhadap galvanometer.
1. Sebuah amperemeter memiliki hambatan dalam
0,015 Ω hanya mampu mengukur arus maksi-
mum 0,4 A. Bagaimana caranya agar ampereme- ter itu mampu mengukur kuat arus 20 A?
2. Galvanometer yang memiliki hambatan dalam
1,2 Ω dan mampu mengukur beda potensial
hingga 0,4 volt. Bagaimana caranya agar gal- vanometer itu dapat dijadikan voltmeter dan
memiliki batas ukur 200 volt?
Setelah memahami contoh di atas dapat kalian coba soal berikut.
V V
G
V
R
R
d
E = 100 volt I
G
= 0,2A r
G
= 20 Ω
I = 10 A I
G
= 0,2 A r
G
= 20 Ω
I
R
R
S
b A
a
R
s
= = 0,408
Ω
Fisika SMA Kelas X
178
Gambar 8.25
Contoh rangkaian listrik di rumah
Kegiatan 8.4
Merancang Instalasi Listrik Rumah
Coba kalian rancang rangkaian alat-alat listrik di sebuah rumah.
Rumah tersebut memiliki ciri-ciri sebagai berikut. 1. Memiliki 4 ruang : Ruang tamu, dua kamar tidur
dan dapur. 2. Setiap ruang ada satu lampu dan satu stop kon-
tak. 3. Di ruang tamu dipasang kipas angin dan televisi.
4. Di dapur dipasang lemari es. Cobalah kembangkan imajinasi kalian
b. Rangkaian alat-alat listrik di rumah
