31
Contoh 1:
Perhatikan gambar di bawah ini
Gambar 3.11 Arus Dipercabangan Jika i
1
, i
3
, i
4
, dan i
5
masing-masing besarnya adalah 6 A, 9 A, 3 A, dan 7 A, berdasarkan gambar tersebut, tentukan :
a. Bentuk persamaannya b. Nilai i
2
c. Arah i
2
Jawab : a. i
2
= i
1
+ i
3
– i
4
+ i
5
b. i
2
= i
1
+ i
3
– i
4
+ i
5
i
2
= 6 A + 9 A – 3 A + 7 A i
2
= 15 A – 10 A i
2
= 5 A c.
Arah i
2
meninggalkan percabangan X karena arus yang masuk ke percabangan nilainya lebih besar daripada arus yang keluar.
Contoh 2:
Dua buah hambatan, 3 ohm dan 6 ohm dirangkai secara paralel, dihubungkan dengan sumber tegangan 12 volt. Tentukan besar :
1 hambatan penggantinya 2 arus yang mengalir pada rangkaian.
3 tegangan masing-masing hambatan 4 arus pada masing-masing hambatan
X
i
1
i
2
i
3
i
4
i
5
32
Jawab : 1 Hambatan pengganti R
1
dan R
2
yang disusun secara paralel adalah: =
+ =
+ =
+ =
R
p
= = 2 ohm
2 Arus yang mengalir pada rangkaian : I
total
= =
I
total
= 6 A 3 Karena paralel maka, tegangan tiap hambatan sama dengan tegangan
totalnya. Sehingga : V
1
= V
2
= V
total
= 12 V 4 Arus pada masing-masing hambatan :
I
1
= =
I
1
= 4 A
I
2
= =
I
2
= 2 A
7. Energi dan perubahan energi dalam rangkaian seri dan pararel
Perhatikan kedua gambar di bawah ini
Rangkaian 1 Rangkaian 2
33
Jika saklar ditutup, maka kedua bola lampu pada masing rangkaian akan menyala. Pada rangkaian 1 kedua bola lampu akan menyala dengan terang yang
sama, demikian pula pada rangkaian 2 kedua bola lampunya akan menyala dengan terang yang sama. Hal ini menunjukkan bahwa hambatan dalam masing-
masing bola lampu sama besar. Jika nyala lampu pada kedua rangkaian kita cermati, ternyata bola lampu
pada rangkaian 2 menyala lebih terang; sedangkan bola lampu pada rangkaian 1 menyala lebih redup. Hal ini menunjukkan bahwa energi listrik yang digunakan
oleh bola lampu pada masing-masing rangkaian berbeda. Pada rangkaian 2 energi yang digunakan bola lampu lebih besar dibandingkan dengan energi yang
digunakan bola lampu pada rangkaian 1. Besarnya energi pada setiap rangkaian dapat kita tentukan secara kuantitatif sebagai berikut. besarnya energi yang
digunakan oleh setiap lampu pada masing-masing rangkaian dapat dijelaskan sebagai berikut. jika sumber tegangan yang digunakan adalah 16 V, dan
hambatan pada masing-masing bola lampu pada kedua rangkaian sama yaitu 4 ohm, maka melalui analisis hambatan pengganti, diperoleh bahwa pada rangkaian
1 nilai hambatan totalnya adalah 4 ohm, sedangkan pada rangkaian 2 nilai hambatan totalnya adalah 2 ohm.
Nilai hambatan pada rangkaian 1 sebesar 8 ohm, akan mengalirkan arus sebesar 2 A pada masing-masing bohlamp. Sedangkan pada rangkaian 2, akan
dialirkan arus total sebesar 8 A. Untuk rangkaian 2 arus listrik terpecah menjadi 2 bagian yaitu menuju ke masing-masing bohlamp. Karena bohlamp memiliki
hambatan yang sama maka, pada rangkaian 2 masing-masing bohlamp akan dialiri arus sebesar 4 A.
Besar arus yang melewati masing bohlam dalam rangkaian 1 adalah 2 A dan pada masing-masing bohlamp dalam rangkaian 2 mengalir arus sebesar 4 A.
Karena energy listrik sebanding dengan besar kuat arus listrik kuadrat kali dengan hambatan, maka hal ini menunjukan bahwa energy pada masing-masing bohlamp
pada rangkaian 2 lebih besar dari pada rangkaian 1, sehingga nyala lampunya akan lebih terang.
Berdasarkan penjelasan di atas, dapat diperoleh informasi bahwa pada rangkaian seri rangkaian 1 besar energy listrik yang dihasilkan dibandingkan
dengan energy listrik pada rangkaian pararel rangkaian 2 lebih kecil. Hal ini
