17
Jawaban: Menghitung tahanan pengganti R
p
R
p
= R
1
+ R
2
= 1 k Ω
+ 8,2 k Ω
= 9,2 k Ω
Menghitung tegangan pembagi U
BC
=
2 p
R R
U
s
= 8,2 k
9,2 k Ω
Ω
12 V = 10,69 V
1.15 Hukum Kirchoff-Arus
Hukum Kirchoff-arus menyatakan bahwa dalam rangkaian loop tertutup, jumlah arus yang masuk dalam suatu titik sama dengan jumlah arus yang keluar dari
titik tersebut Gambar 1.26.
Aplikasi ini banyak dipakai sehari-hari, di mana beban listrik disambung paralel satu dengan lainnya. Sehingga arus total sama dengan jumlah arus tiap cabang
beban. Persamaan hukum Kirchoff-arus:
I
IN1
+ I
IN2
+ . . . I
INn
= I
OUT1
+ I
OUT 2
+ . . . I
OUT m
I
IN1
= Arus masuk cabang-1 I
IN2
= Arus masuk cabang-2 I
OUT1
= Arus keluar cabang-1 I
OUT2
= Arus keluar cabang-2 I
OUTm
= Arus keluar cabang-m
Contoh: Sumber tegangan DC, dirangkai dengan dua resistor paralel. Arus cabang-1: 5mA, arus cabang-2: 12mA. Hitunglah besarnya arus total sumber
DC dengan menggunakan hukum Kirchoff arus Jawaban:
Pertama, menghitung arus total I
T
dititik A I
T
= I
1
+ I
2
= 5 mA + 12 mA = 17 mA Arus total yang masuk di titik B,
I
T
= I
1
+ I
2
= 5 mA + 12 mA = 17 mA
Contoh: Sumber tegangan DC 12 V, dirangkai tiga resistor paralel R
1
= 1 k Ω
, R
2
= 2,2 k
Ω , R
3
= 560 Ω
. Hitung besarnya arus cabang masing masing resistor dan arus total sumber
Jawaban:
I
1
=
S 1
V R
=
12 V 1 k
Ω
= 12 mA I
2
=
S 2
V R
=
12 V 2,2 k
Ω
= 5,45 mA I
3
=
S 3
V R
=
12 V 560 k
Ω
= 21,42 mA Arus total IT = I
1
+ I
2
+ I
3
= 12 mA + 5,45 mA + 21,42 mA = 38,87 mA
Gambar 1.25 Rangkaian pembagi tegangan
Gambar 1.26 Hukum Kirchoff-arus
18
1.16 Mengukur Resistansi dengan Tegangan dan Arus
Mengukur besaran resistor yang tidak diketahui bisa juga dilakukan dengan metode pengukuran tegangan dan arus. Digunakan dua alat ukur yaitu Voltmeter
untuk mengukur tegangan dan Ampermeter untuk mengukur arus. Ada dua cara pengukuran yang hampir sama, tetapi akan menghasilkan dua persamaan yang
berbeda.
Cara Pertama periksa Gambar 1-27
Sumber tegangan DC dipasang dengan posisi Voltmeter dekat catu daya dan Ampermeter
di seri dengan beban R. Arus total yang keluar dari catu daya besarnya sebesar I + I
iV
.
Pada ujung Ampermeter terjadi drop tegangan sebesar U
iA
= I R
iA
. Sehingga
besarnya tegangan pada beban R besarnya UR = U – U
iA
. Dengan mengukur besarnya arus I pada Ampermeter, mengukur tegangan U pada Voltmeter, dan
mengetahui besarnya tahanan dalam Ampeter sebesar R
iA
. Maka besarnya resistansi beban R adalah: R =
iA
U U
I −
= U
I – R
iA
Ω
Cara Kedua periksa Gambar 1.28. Catu daya tegangan DC terhubung seri
dengan Ampermeter. Sebuah Voltmeter pengukur tegangan dipasangkan paralel
dengan beban resistor R. Arus yang terukur pada Ampermeter besarnya I. Arus yang
mengalir ke beban I – I
N
. Dengan mengukur arus pada Ampermeter dan mengukur
tegangan pada Voltmeter, dan mengetahui tahanan dalam Voltmeter yang besarnya R
iV
. Dapat dihitung besarnya resistansi R sebesar:
R =
iV
U I
I −
= U
I – R
iV
Ω
1.17 Tahanan dalam Baterai
