Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Rangkaian Listrik Arus Searah

                                                                                                                                                                  BAB 

 RANGKAIAN LISTRIK ARUS SEARAH

Kuat Arus Listrik

Yaitu banyaknya muatan yang mengalir melalui suatu penampang persatuan waktu.

          q = I . t         atau     I = q / t


             n = q / e
                

 Keterangan :

I = Kuat Arus Listrik   (A)

q = Muatan Listrik ( C ) atau ( Coloumb )

t = Selang Waktu ( S )

e = Muatan Elektron  =  C

n = Jumlah Elektron

Beberapa pengertian :

1.    Arus listrik merupakan muatan listrik positif

2.    Arus listrik mengalir dari tempat yang memiliki potensial listrik tinggi ke tempat potensial listrik rendah

3.    Arus listrik hanya dapat mengalir pada rangkaian tertutup  
                  
  Soal :
1. A dan B adalah bola bermuatan  listrik yang dihubungkan melalui suatu kawat penghantar

 ( anggap ukuran A & B sama ).

Tentukan : a.) Bola manakah yang potensial lebih tinggi

                  b.) Arah aliran elektron

                  c.) Arah arus listrik

 


Pembahasan:

a.)  Bola B,karena jumlah muatan positifnya lebih banyak dari bola A

b.)  Arah aliran elektron dari bola A ke bola B (kebalikan arah arus listrik )

c.)   Arah arus listrik dari bola B ke bola A


 2.    Sebuah kawat penghantar dilalui arus sebesar 0,4 A selama  2 menit. Tentukan :

a.)  Muatan listrik yang melintasi penampang kawat

b.)  Jumlah elektron

Pembahasan:

Diket: I = 0,4 A
           t = 2 menit =2.60 = 120 s
Ditanya:a.) q....?
        b.)n.....?
Jawab:
q = I .t
q = 0,4. 120
                                q= 48 Coulomb
                    b.)
                        n = q/e
                         n = 48 /  1,6 . 10-19

                       n  =  30 . 1019
Bunyi hukum ohm :
“Tegangan listrik sebanding dengan kuat arus listrik yang mengalir melalui komponen tersebut selama hambatan komponen tersebut tetap.”

Rumus :  

R = V/ I  atau V = I R
                          
R = tan 


                 








    

Kawat Penghantar 

    

Keterangan:

R= Hambatan kawat (Ω) atau (ohm)

ρ = Hambatan jenis  (Ω m) atau (ohm meter)

 L= Panjang kawat (m)

  A= Luas penampang kawat ( m2 )

          Soal;

1.)  Jika arus sebesar 4 A mengalir pada ujung-ujung sebuah resistor,timbul beda potensial sebesar 10 V. Berapakah beda potensial pada resistor tersebut ketika dialiri arus listrik sebesar 6 A ?

Pembahasan:

Diket :               I1 = 4 A

                        V1 = 10 V

                        I2 = 6 A

                                    
                                   
                 

Ditanya: V2

Jawab   :                   

 R 1 = R 2  ( hambatan sama)

 V1/ I1 = V2/ I2

          10/4   =  V2/6
 
    V2 = 60/4
     = 15 volt               
                   
                            

2.  Sepotong kawat memiliki hambatan 30 Ω. Hitunglah hambatan kawat tersebut jika diameternya di perbesar ,hingga empat kali semula dan panjangnya diperkecil hingga setengah dari semula?

Pembahasan:                          
                                                  
                                    
                         






Hukum 1 KIRCHOFF (arus masuk = arus keluar )
Bunyi:”Jumlah kuat arus listrik yang menuju titik percabangan sama dengan jumlah kuat
       Arus listrik yang meninggalkan titik percabangan itu.”


Rumus :
    

     ∑ I masuk=∑ I keluar


contoh soal hukum I kirchoff  lihat di youtube bawah ini:



Hambatan seri dan paralel

1. Hambatan seri 





Rs = R1 + R2 + R3
Is = I1 = I2 = I3 
Vs = V1 + V2 + V3 

hambatan Paralel










Vp = V1 = V2 = V3



Soal :
1    1.   
a











2.   






3. 



bila kurang paham..silakan pahami melalui youtube di bawah ini :





tugas 3 Soal-soal latihan : 

       Tentukan:

a)    Rtotal                                                           

b)    Itotal,i1,i23,i4,i5,i6

c)    V1,V1,V2,V3,V4,V5,V6





2. tentukan beda potensial antara ujung resistor ( hambatan ) 4
contoh soal lagi :

bila tidak faham . silakan lihat video di bawah ini :









-Jembatan wheatstone merupakan sebuah metode yang digunakan  untuk mengukur hambatan                  yang belum diketahui.
-Jika jarum galvanometer menunjuk angka nol (G=0)


Jika  G=0
Maka R5 tidak berfungsi ( karena tidak dialiri arus ) sehingga  berlaku :
Rumus :
R1 . R3 = R2 . R4

   sehingga gambar di atas dapat disederhanakan menjadi :















Soal :
1.  a.     Apakah rangkaian di bawah  termasuk jembatan wheatstone
     b.      Tentukan hambatan  total / pengganti (R





2.  a.     Apakah rangkaian di bawah  termasuk jembatan wheatstone
     b.      Tentukan hambatan  total / pengganti (R)



3.  a.     Apakah rangkaian di bawah  termasuk jembatan wheatstone
     b.      Tentukan hambatan  total / pengganti (R





-Jembatan wheatstone dapat juga dalam berupa bentuk di bawah ini :




Ji     jika G=0

                   Rx .L= R . L2

Keterangan :  

Rx =  hambatan  yang belum diketahui

  R =  hambatan yang sudah diketahui

  L1=  Panjang kawat 1 ( m )

  L2=    Panjang kawat 2  ( m )

1. 

Jika G=0
Pembahasan:
Diket :  R = 120 
               Panjang kawat AB = 80 cm
              L160 cm
              L2= 20 cm (satuan cm tidak usah diubah ke dalam meter karena rumus perbandingan )
Ditanya: X ?
Jawab: R
X. 60  = 120 . 20

X60 = 2400
X = 40 


Bila rangkaian bukan merupakan jembatan wheatstone maka sebagian rangkaian dapat disederhanakan.



Jika

R.R≠ R2. R4

 

Mencari RA, RB dan RC








Setelah itu rangkaian dapat disederhanakan menjadi :
Kemudian baru bisa menghitung hambatan total atau hambatan penggantinya
Soal:
1.)


Tentukan hambatan penggantinya ( R total )


batas akhir tugas 3
batas awal tugas 4

Susunan Seri – Pararel Sumber Tegangan

 

                GGL ( Gaya Gerak Listrik )

    Kata lainnya adalah tegangan listrik ( ɛ ) atau ggl baterai

    Rumus: ɛ = I ( R+r )

 

Tegangan Jepit ( VJepit )

Rumus :

 VJepit = ɛ - I. R             atau                VJepit = IR     

 

Beda ggl (ε) dan VJepit.

     ggl adalah beda potensial ketika tidak ada arus listrik

    VJepit adalah beda potensial ketika ada arus listrik

Contoh  ggl : Baterai

Susunan ggl

1      1.   ggl di seri


Di luar sumber tegangan, arus mengalir dari P ke  Q melalui hambatan yang besarnya  R ohm.
Di dalam sumber tegangan

  ɛtot = ɛ
r +r


Keterangan:
I=Kuat arus listrik (Ampere) atau (A)
R=Hambatan luar ()
r=Hambatan dalam()
ɛtot = GGL total ( volt)
r )
=GGL atau sumber tegangan (volt) atau (V)
Soal:
1.



,r=(1,5 v : 1 ) , keempat baterai 1 ukuran 
R=8
Tentukan : a. kuat arus rangkaian ( I )
                   b. tegangan jepit setiap baterai ( VAB )
                   c. tegangan jepit rangkaian  ( VAE )

JAWAB : 





2. GGL diparalel


Soal :
1. 
empat buah baterai 1,5 V, 1 ohm di susun parallel kemudian ujung-ujungnya dihubungkan dengan sebuah lampu yang berhambatan 0,5 , tentukan
a. kuat arus yang melalui lampu pijar
b. kuat arus yang melalui masing-masing baterai
c. tegangan jepit setiap baterai
d. tegangan jepit rangkaian 

Soal GGL campuran  ( seri-paralel)
1. 


Jika masing-masing elemen ( GGL ) berukuran 6V ; 1,5 
R = 2
R = 3
R  = 6
Tentukan :
a. ɛtot
b. r total
c. i total
d. i1, i2, i3



Hukum II KIRCHOFF

Bunyi : “Perubahan tegangan yang mengelilingi suatu rangkaian tertutup              (loop) sama dengan Nol.”

  
Rumus :
       ∑ɛ + ∑ IR =0

      V jepit = ɛ + ∑ IR

→ Ada 2 rangkaian : 1 loop dan 2 loop
 Untuk mengerjakan kita harus menentukan arah loop sendiri

Beda hukum II Kirchoff dengan hukum ohm dan ggl seri-paralel  adalah letak ggl /tegangan dan hambatan  ditempatkan secara acak. jadi hambatan tidak terkumpul jadi satu begitu juga dengan ggl/tegangannya 
contoh soal :


1. tentukan : 
    a. arus rangkaian ( I )
    b. V AB
    c. V BD







2.    Tentukan :
a.)Arus yang mengalir pada hambatan 5
b.) Arus yang mengalir pada hambatan 11
c.) Arus yang mengalir pada hambatan 
d.)Tegangan jepit V
e.)Tegangan jepit V







3.    Tentukan :
        a.)Arus yang mengalir pada hambatan 6 Ω
        b.)Arus yang mengalir pada hambatan 4 Ω
        c.)Arus yang mengalir pada hambatan 3 Ω
        d.)Tegangan jepit VAB












      4.  jika hambatan 5  pada rangkaian di ganti dengan hambatan 7 
      , maka perbandingan arus total yang mengalir pada rangkaian sebelum dan sesudah penggantian adalah …

jawab :


          batas akhir tugas 4
batas awal tugas 5

Energi dan Daya Listrik
1. Energi (W) atau (E)
Energi listrik
 Rumus :
      W = q.V
      W = V.I.t
      W = I







Energi panas
     W = Q
      W = Q =m.c.Δt
·Daya (P)
 Rumus :
       P = V.I
       P = i.R.i = i

untuk lampu yang sama :



Keterangan :
W = Energi Listrik (joule)
q= Muatan Listrik (coloumb)
V = Tegangan Listrik (V)
i= Kuat arus listrik (A)
t= Waktu (s)
P = daya listrik (watt)
Soal
1.1.  Dua lampu   listrik A dan B disusun seri dan dipasang pada tegangan 220 volt seperti pada gambar di bawah. Spesifikasi lampu A 48,4 W, 220 V dan lampu B 96,8 W , 220 V



Tentukan :
a.)Hambatan pada lampu A (R
b.)Hambatan pada lampu B (R
c.)I
d.)V
e.)Daya total kedua lampu ( P )
f.)Daya masing-masing lampu (P
Pembahasan :




2). Sebuah keluarga menyewa lstrik PLN sebesar 1000 W dengan tegangan 110 V, jika untuk    penerangan keluarga itu menggunakan lampu 40 W, 220 V, Tentukan :
  a) Besarnya  hambatan setiap lampu.
  b) Daya yang sebenarnya dari setiap lampu 40 W, 220 V, setelah di pasang pada tegangan 110 V.
  c) Jumlah maksimum lampu yang dapat di pasang.
Pembahasan:




3). Pada sebuah lampu bertuliskan 60 W, 220 V, apabila lampu tersebut dipasang pada tegangan 110 Volt, maka daya tampung adalah
Pembahasan:
4. alat pemanas listrik 200 W, 220 V . jika alat tersebut dipasang pada tegangan 110 V, berapa persen daya yang hilang


5. berapa lama seterika listrik 400 W harus digunakan agar menghasilkan energi listrik 0,2 kwh.


6. sebuah elemen pemanas yang memiliki nilai hambatan 200 Ω digunakan untuk memanaskan 600 gr air yang suhu awalnya 10



7. perhatikan gambar rangkaian 5 lampu identik berikut !




       Lampu identik F dipasang pada kawat antara P dan Q. bagaimana keadaan                     nyala lima lampu pada rangkaian tersebut , apakah : 
      a. lampu D dan E menyala lebih terang dari semula
      b. lampu A,B dan C menyala lebih terang dari semula
      c. lampu D dan E lebih redup dari lampu A, B dan C
      d. lampu D dan E lebih redup dari semula
    





8. untuk mengetahui nilai hambatan R suatu kawat kumparan digunakan rangkaian seperti gambar di bawah ini. nilai hambatan R adalah…..





9. sebuah sumber daya DC yang tahanan dalamnya R

    




S E LESAI



 

54 comments for "Rangkaian Listrik Arus Searah"

  1. Assalamualaikum bu, saya Muhammad SYARIFUDDIN (17) dari kelas XI MIPA 6. Terimakasih banyak bu atas materi yang diberikan, semoga dapat membantu dalam proses pembelajaran daring (online) ini. Ditunggu kelanjutannya ya bu materinya..

    ReplyDelete
  2. Assalamualaikum bu, saya Nurul Lailiyah Lathifah (23) dari kelas XI MIPA 6. Terimakasih atas materi yang diberikan bu nur, semoga materi ini bermanfaat. Ditunggu materi selanjutnya bu.

    ReplyDelete
  3. Assalamualaikum bu nur, saya Adinda Putri Anjani (02) dari kelas XI MIPA 5. Terimakasih banyak atas materinya. Alhamdulillah sangat mempermudah pembelajaran online

    ReplyDelete
  4. Assalamualaikum bu, saya Al hisyam nurussyahan (03) dari kelas XI MIPA 6. Terimakasih atas materi yang diberikan bu nur, semoga materi ini bermanfaat. Ditunggu materi selanjutnya bu.

    ReplyDelete
  5. Assalamualaikum Bu Nur, saya Aisyah Andriyani/04 dari kelas XI Mipa 7. Terimakasih atas materinya Bu, sangat bermanfaat...

    ReplyDelete
  6. Assalamualaikum bu nur,saya Muhammad Saka Hafshah(19) dari kelas 11 MIPA 6.Trimakasih banyakk bu sudah di beri materi ini semoga bermanfaat

    ReplyDelete
  7. Assalamualaikum bu. Saya M. Ulul Abshor (15) dari kelas XI Mipa 6. Terimah kasih atas materinya, semoga materi ini bermanfaat bagi semua.

    ReplyDelete
  8. Assalamualaikum bu, saya muhammad fahmi maulana sulkhi (20) dari kelas 11 mipa 5. Terima kasih banyak atas materi yang bu nur berikan, materi ini sangat membantu dalam proses belajar

    ReplyDelete
  9. Assalammualaikum bu. Saya Ayu Puspita Sari (04) 11 IPA 6. Terimakasih atas materi nya bu nur. Semoga dapat bermanfaat semua nya. Di tunggu materi selanjutnya bu.

    ReplyDelete
  10. Assalamualaikum bu, saya natalia dwi Wulandari kelas XI MIPA 6. Terimakasih atas materi yang diberikan bu nur, semoga materi ini bermanfaat. Ditunggu materi selanjutnya bu.

    ReplyDelete
  11. Assalamualaikum bu saya mochammad hanafi abdullah (16) 11 mipa 6. Terima kasih atas materinya bu. Semoga bermanfaat.

    ReplyDelete
  12. Assalamuaikum bu. Saya Maysah Puspita Sari (19) dari kelas XI Mipa 7. Materi nya sangat membantu proses belajar saya selama dirumah. Terima kasih bu

    ReplyDelete
  13. Assalamualaikum bu. Saya Habibah Nur Wahidah(10) dari kelas 11 mipa 6. Terima kasih atas materinya bu. Sangat bermanfaat bu dalam pembelajaran

    ReplyDelete
  14. Assalamualaikum bu... Saya Adib Nugraha I.H (01) kelas XI MIPA 6. Terimakasih materinya bu sangat bermanfaat.

    ReplyDelete
  15. Assalamualaikum bu, saya Naufal Dzaki H. (23) dari kelas XI MIPA 5. Terimakasih atas materi yang diberikan bu nur, semoga materi ini bermanfaat. Ditunggu materi selanjutnya bu.

    ReplyDelete
  16. Assalamualaikum bu,saya Puja Dwi Ramadhani (27) dari kelas XI MIPA 7.Terima kasih atas materinya bu,sangat bermanfaat.

    ReplyDelete
  17. Assalamualaikum bu,saya Shafa Hafshah N (27) dari XI MIA 5. Terimakasih atas materinya yang sangat membantu. Ditunggu materi berikutnya bu

    ReplyDelete
  18. Assalamualaikum bu nur saya shafira ika febrian (27) dari kelas XI MIPA 6

    ReplyDelete
  19. Assalamualikum bu saya Eka Sindy XI MIPA 6 absen 08

    ReplyDelete
  20. Assalamualaikum bu, saya Redita pramesti oktavianty (25) dari kelas XI MIPA 6,terimakasih atas materinya bu,semoga bermanfaat. Ditunggu materi selanjutnya

    ReplyDelete
  21. Assalamu'alaikum bu,saya Tasya Ayu Ningtiyas dari kelas XI MIPA 5. Terimakasih materi yang telah diberikan sangat bermanfaat

    ReplyDelete
  22. Assalamualaikum bu nur. Saya Cantika Arum Cahyaningtyas (09) dari kelas XI MIPA 7. Terima kasih untuk materinya bu nur sangat bermanfaat

    ReplyDelete
  23. Assalamualaikum bu nurati, saya Yunita Indahsari dari kelas XI MIPA 5. Terima kasih atas materi yang diberikan, materi tersebut sangat bermanfaat

    ReplyDelete
  24. assalamualaikum bu nur, saya Andani Rizki Putri (05) dari kelas XI MIPA 7. terima kasih untuk materinya, sangat bermanfaat

    ReplyDelete
  25. Assalamualaikum bu,
    Saya Khotimatul Fauziah (13) kelas XI mipa 6

    ReplyDelete
  26. Assalamualaikum bu...
    Saya sundari setiawati(28) dari kelas XI mipa 6

    ReplyDelete
  27. Assalamualaikum bu..
    Saya Syifa' Al-anshori(29) dari kelas XI MIPA 6.Terima kasih banyak atas materi yang bu nur berikan, materi ini sangat membantu dalam proses belajar

    ReplyDelete
  28. Assalamualaikum bu..
    Saya Ji'rona bilqis dwi r.(12) dari kelas XI MIPA 6.Terima kasih banyak atas materi yang bu nur berikan, materi ini sangat membantu dalam proses belajar

    ReplyDelete
  29. Assalamualaikum bu. Saya Ahmad Faiq Fahruddin (03) dari kelas XI MIPA 5. Terima kasih untuk materinya bu nur sangat bermanfaat

    ReplyDelete
  30. Assalamualaikum Wr. Wb. Bu
    Saya Faradila Zulfi Anggraini (14) dari kelas XI MIPA 8. Terima kasih atas materi yang telah diberikan, materi ini sangat membantu dalam proses belajar.

    ReplyDelete
  31. Assalamualaikum, bu. Saya Meyta Dwi Arsandi/16 kelas XI MIPA 5. Terimakasih materinya bu, sangat bermanfaat

    ReplyDelete
  32. assalamualaikum bu Nur,saya Eka Fitri (12) XI Mipa 8.Terima kasih materinya sangat bermnfaat bu

    ReplyDelete
  33. Assalamu'alaikum bu Nur saya Ihda maulida wardani (15) XI-mipa 7. Ini sangat membantu untuk memahami saat latian soal bu. Makasi

    ReplyDelete
  34. Assalamu'alaikum bu Nur saya Ihda maulida wardani (15) XI-mipa 7. Ini sangat membantu untuk memahami saat latian soal bu. Makasi

    ReplyDelete
  35. Assalamualaikum bu nur saya Ayu Khurin'in kelas 11 mipa 5, terimakasih materinya sangat bermanfaat

    ReplyDelete
  36. Assalamualaikum bu nur, saya Maysya Adetia (21) XI mipa 8. Terima kasih atas materi/soal yang telah diberikan. Ini sangat membantu dan bermanfaat

    ReplyDelete
  37. Assalamualaikum bu nur, saya Hyachinta Adine W. (16) dari kelas XI MIPA 8. Terimakasih atas materinya bu, bisa membantu saya agar tetap bisa memahami materi yang ada dalam masa pandemi ini

    ReplyDelete
  38. Assalamualaikum bu nur saya Gunadi (09) dari kelas Xl mipa 6. Terima kasih atas materinya bu sangat membantu sekali

    ReplyDelete
  39. Assalamu'alaikum wr wb.. Saya Nur Indasah (24) dari kelas 11 MIPA 5. Alhamdulillah materinya sangat bermanfaat, Terima kasih bu🙏🏻

    ReplyDelete
  40. Assalamualaikum bu nur..Saya Renita Diyana Lestari (28) kelas XI MIPA 8. Terima kasih atas materinya yang diberikan,ini sangat membantu dan bermanfaat

    ReplyDelete
  41. Assalamualaikum bu nur.saya putri auliya virnanda (26)XI MIPA 8...terima kasih untuk materinya yg sangat bermanfaat sekali.

    ReplyDelete
  42. Assalamualaikum bu saya rahelda alifia o(24). kelas XI MIpa 6. Terimakasih materinya yang sangat bermanfaat

    ReplyDelete
  43. Assalamualaikum bu, saya wasiska putri nabila (XI MIPA 8) (36), terima kasih untuk materi nya yang sangat bermanfaat

    ReplyDelete
  44. Asallamuallaikum bu nur, saya Dhea Ayu.S kelas Xl mipa 6 terimakasih bu atas materinya:)

    ReplyDelete
  45. Assalamualaikum Bu nur, saya Amalya Fajrun Najah kelas XI MIPA 8 , terimakasih Bu untuk materinya :)

    ReplyDelete
  46. assalamualaikum bu nur,saya Mayang Adinda Friestanya kelas XI MIPA 8,terimakasih bu atas materinya:)

    ReplyDelete
  47. Assalamualaikum Bu,saya reggina Nova Nurlaily (28) kelas XI MIPA 7, terimakasih Bu atas materinya sangat bermanfaat:)

    ReplyDelete
  48. Assalamualaikum bu, saya amanda farah(04) XI MIPA 5. Terimakasih atas materinya sangat membantu.

    ReplyDelete
  49. Assalamuaalikum bu,saya Surya Agung Agan Saputra (29) XI MIPA 5 Terimakasih materinya bu

    ReplyDelete
  50. Assalamualaikum bu,saya Tita Dwi Elsanty (34) XI mipa 8,Terima kasih bu atas materi yang diberikan semoga bermanfaat. Saya suka cara penyajian materinya karena disertai contoh shg mudah untuk dipelajari

    ReplyDelete
  51. Assalamualaikum bu,saya Tita Dwi Elsanty (34) XI mipa 8,Terima kasih bu atas materi yang diberikan semoga bermanfaat. Saya suka cara penyajian materinya karena disertai contoh shg mudah untuk dipelajari

    ReplyDelete
  52. Assalamualaikum bu,saya Ajeng Dias Selsah (03) XI mipa 8,Terima kasih bu atas materi yang diberikan semoga bermanfaat.

    ReplyDelete
  53. Assalamualaikum bu, alhamdulillah materinya mudah dimengerti saya alfin firdaus(22) XI mipa 8

    ReplyDelete
  54. Assalamualaikum Bu Nur, saya Shifty N.D(33) XI MIPA 8, terimakasih bu atas materi yang di berikan

    ReplyDelete