Rangkaian Hambatan Seri Rangkaian Hambatan Paralel

2. Rangkaian Hambatan Paralel

Jika terdapat beberapa hambatan dirangkai paralel, kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan, maka masing-masing hambatan itu mempunyai beda potensial yang sama. Dari rangkaian hambatan di bawah ini diperoleh: a. besar hambatan penggantinya R P : b. besar kuat arus yang mengalir I: c. Catatan: Jika terdapat rangkaian hambatan yang sulit, gunakan cara segitiga hambatan. Gambar 5.11 Segitiga hambatan R R R R R R R R R R R R R R R x y z = = = 1 3 1 3 1 2 1 3 2 3 1 3 x + R + x + R + x + R + 2 2 2 R 1 R 2 R 3 R y R x R z I V R I V R I I I AB AB 1 1 2 2 1 2 = = = + I E R r p 1 = + 1 1 1 1 2 R R R p = + E R 1 A B I R 2 I I 2 I 1 Gambar 5.10 Hambatan paralel Listrik Dinamis 142 Untuk lebih jelasnya mengenai nilai pengganti rangkaian hambatan, maka lakukan percobaan di bawah ini Percobaan 5.5 : Rangkaian hambatan Kegiatan I Rangkaian seri hambatan Rangkailah alat-alat seperti gambar di atas. Tutup saklar S dan catatlah skala yang ditunjukkan oleh amperemeter dan voltmeter dan hasilnya masukkan pada tabel. Ulangi kegiatan ini dengan mengubah posisi tombol hambatan geser. Hasil penunjuk- an skala amperemeter dan voltmeter masukkan pada tabel. Adapun kolom pada tabel yang dibuat adalah: V, I, R s = V ⁄ I , dan R 1 + R 2 Kegiatan II Rangkaian paralel hambatan Rangkai alat-alat seperti gambar di atas. Tutup saklar S dan catatlah skala yang ditunjukkan oleh amperemeter dan voltmeter dan hasilnya masukkan pada tabel. Ulangi kegiatan ini dengan mengubah tombol hambatan geser. Hasil penunjukan amperemeter dan voltmeter, masukkan pada tabel. Adapun kolom pada tabel yang dibuat adalah V, I, 1 ⁄ Rp = I ⁄ V , dan 1 ⁄ R1 + 1 ⁄ R2 Dari rangkaian seri hambatan dan paralel hambatan, tulislah kesimpulan yang Anda dapatkan A V R 1 R 2 R g S E E E Rg E S A R 1 R 2 V Fisika SMAMA Kelas X 143 Contoh soal 5.5 1. Dari rangkaian listrik di samping maka tentukan: a hambatan pengganti antara A dan C b kuat arus yang keluar dari elemen c V AB , V BC dan V AC d kuat arus yang melalui R 2 dan R 5 Penyelesaian: a. b misalnya kuat arus yang kelu- ar dari elemen = i , maka: c V AB = i . R 1 = 4 . 2 = 8 volt V BC = i . R p2 = 4 . 4 = 16 volt V AC = i . Rt = 4 . 6 = 24 volt d Misal kuat arus yang melalui R 2 adalah i 1 dan yang melalui R 5 adalah i 2 maka: Jadi hambatan pengganti antara A dan C = Rt = 6 Ω i V Rs A i V R A BC BC 1 1 2 5 16 6 2 67 16 12 1 33 = = = = = = , , i E Rt r i A = + = + = 26 6 0 5 4 , 1 1 1 1 3 1 6 1 2 1 6 6 3 2 4 2 6 1 1 1 1 1 6 1 12 2 1 12 12 3 4 4 6 1 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 3 4 2 5 R R R R R R R R R R R R R R R p p p s p s p s p p p = + = + = + = = = + = + = = + + + = + = = + + = Rt = R Rt = 2 1 Ω Ω Ω Ω R 1 =2Ω E = 26V r = 0.5Ω R 2 =4Ω R 3 =3Ω R 4 =6Ω R 5 =12Ω A B C Listrik Dinamis 144 2. Dari rangkaian di samping hitung hambatan pengganti antara A dan B Penyelesaian: Jadi hambatan pengganti antara A dan B = Rt = 6 Ω Uji Pemahaman 5.3 Kerjakan soal berikut 1. Berapakah besar hambatan pengganti antara A dan B dari hambatan- hambatan di bawah ini: a. b. 6 Ω 2 Ω 0.8 Ω 3 Ω 0.5 Ω Α Β 10 Ω 15 Ω 30 Ω Α Β 1 1 1 1 1 13 5 1 9 22 5 121 5 121 5 22 5 5 4 0 6 5 4 6 1 2 R Rs Rs R R R R R p p p t x p = + = + = = = = + = + = , , , , , , , , Ω Ω R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R x y z s y s z = = = = = = = = = = + = + = = + = + = 1 4 1 4 1 3 1 4 3 4 1 4 2 5 6 10 0 6 15 10 1 5 10 10 1 1 5 12 13 5 1 8 9 1 2 . + R + . + R + . + R + 3 3 3 , , , , Ω Ω Ω Ω Ω Ω R 1 A B R X R Y R Z R 4 R 2 R 5 R 3 R 1 =3Ω A B R 2 =12Ω R 4 =2Ω R 5 =8Ω R 3 =5Ω Fisika SMAMA Kelas X 145 c. d. 2. Jika kuat arus yang masuk titik A = 9 mA, hitunglah: a. kuat arus yang mengalir melalui ma- sing-masing hambatan. b. V AB , V BC , dan V AC

G. GABUNGAN SUMBER TEGANGAN LISTRIK

Hubungan beberapa elemen identik dalam suatu rangkaian seri atau paralel dapat mempengaruhi besar kuat arus yang mengalir melalui rangkai- an tersebut.

1. Rangkaian Seri Elemen

n = jumlah elemen i nE R nr = + i R E r E r E r n 2Ω A B C 6Ω 4Ω 1Ω 2Ω 2Ω 7Ω 10Ω Α Β 4Ω 8Ω 15Ω 5Ω 7Ω 2Ω 10Ω Α Β Gambar 6.12 Elemen dirangkai seri Listrik Dinamis 146

2. Rangkaian Paralel Elemen

n = jumlah elemen Contoh soal 5.7 1. Empat buah baterai yang masing-masing ber-GGL 1,5 V dan berhambatan dalam 1 Ω dirangkai dan dihubungkan dengan sebuah lampu yang berhambatan 10 Ω. Berapa kuat arus listrik yang mengalir melalui rangkai- an jika baterai itu dirangkai secara: a seri b paralel Diketahui: n = 4 r = 1 Ω E = 1,5 V R = 10 Ω Ditanya: i jika rangkaian baterai: a seri b paralel Jawab: a. b.

H. HUKUM II KIRCHOFF

Menurut hukum II Kirchoff: dalam suatu rangkaian tertutup, jumlah aljabar GGL dan penurunan beda potensial I . R sama dengan nol. Σ E + ΣI R = 0 i nE R i i A r n = + = + = = 1, 5 10 1 5 10 25 0 146 1 4 , , , i nE R nr i i A = + = + = = 4 10 4 6 14 0 429 x 1, 5 x 1 , Gambar 6.13 Elemen dirangkai paralel i E R r n = + i R E . r E . r E . r n Fisika SMAMA Kelas X 147