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