Rangkaian Hambatan a. Pendahuluan

a. Pendahuluan
Dapatkah kita menghitung besarnya hambatan dalam suatu rangkaian yang tersusun dari beberapa hambatan secara seri maupun secara paralel ? Kalau dapat bagaimana caranya ? Untuk menjawab pertanyaan tersebut marilah kita ikuti kegiatan berikut.
b. Alat Dan Bahan
-
Sakelar = 1 buah
-
Basicmeter = 1 buah
-
Shunt 0 – 1 – 5 DC A = 1 buah
-
Multiplier 0 – 1 – 5 DC V = 1 buah
-
Baterai/power supply = 1 buah
-
Hambatan 100 ohm = 2 buah
-
Hambatan 50 ohm = 2 buah
-
Kabel = secukupnya
c. Tujuan
Mengetahui nilai hambatan pengganti dari rangkaian yang tersusun secara seri dan secara paralel.
d. Kegiatan
1. Rangkaian tak bercabang (seri )
-
Susunlah alat-alat yang tersedia seperti pada gambar di atas.
-
Gunakan R1 dan R2 = 50 ohm, dan tutuplah saklar.
-
Baca dan catatlah besar kuat arus dan beda potensial yang terukur.
-
Berapa V dan I yang terbaca ?
V = .................. volt I = ................. A
-
Gantilah R1 dan R2 dengan satu hambatn ( R3) yang nilainya 100 ohm.
-
Tutuplah saklar, catatlah kuat arus dan beda potensial yang terukur. Berapa V dan I yang terbaca ?
V = ............volt I = ............... A
-
Bandingkan hasil pengukuran d) dan f). Bagaimana besarnya ? ..............................................
-
Bagaimanakah pengaruh yang diberikan oleh R1, R2 dan R3 terhadap besarnya kuat arus dan beda potensial ? .................................................................................................................
Informasi : R3 disebut hambatan pengganti atau hambatan substitusi (Rs)
Kesimpulan:
Buatlah kesimpulan berdasarkan kegiatan di atas.
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
2. Rangkaian bercabang (paralel )
-
Susunlah alat-alat yang tersedia seperti pada gambar di atas.
-
Gunakan R1 dan R2 = 100 ohm, dan tutuplah saklar.
-
Baca dan catatlah besar beda potensial dan kuat arus yang terukur.
V = ...................... volt I = ......................... A
-
Gantilah R1 dan R2 dengan satu hambatan ( R3) yang nilainya 50 ohm.
-
Tutuplah saklar, catatlah beda potensial dan kuat arus yang terukur.
V = ....................... volt I = ....................... A
-
Bandingkan hasil pengukuran c) dan e). Bagaimana besarnya ? ....................................................
-
Bagaimanakah besarnya V dan I pada saat rangkaian dipasangi R1, R2 dibanding dengan V dan I pada saat rangkaian dipasangi R3? ..................................................................................................
-
Hitunglah nilai 1/R1 = .....................................................................................................................
-
Hitunglah nilai 1/R2 = ....................................................................................................................
-
Hitunglah nilai 1/R3 = ....................................................................................................................
-
Bagaimanakah besarnya 1/R3 dibanding dengan nilai (1/R1 1/R2) ? ...........................................
Informasi : R3 disebut hambatan pengganti atau hambatan substitusi (Rp), pengganti R1 dan R2
Kesimpulan:
Buatlah kesimpulan berdasarkan kegiatan di atas.
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
Untuk hambatan yang di rangkai seri berlaku : Rs = R1 R2
Untuk hambatan yang di rangkai paralel berlaku :
F. Hukum Ohm pada Rangkaian Tertutup
Secara umum, sebuah rangkaian listrik selalu berlaku hukum Ohm dan hukum I Kirchhoff. Misal,
sebuah rangkaian listrik sederhana yang terdiri atas sebuah hambatan luar, R, sumber tegangan, E, dan hambatan dalam r, lihat pada gambar di bawah.
Apabila hambatannya lebih dari satu, maka R ini merupakan hambatan pengganti dari beberapa
hambatan tersebut. Kuat arus yang mengalir dalam rangkaian adalah sebagai berikut:
EVALUASI
Pilih salah satu jawaban yang benar !
1. Pemasangan amperemeter dan voltmeter yang benar pada gambar ...
2. Grafik yang memenuhi hukum Ohm ditunjukkan oleh gambar ....
A. B.
C. D.
3. Tabel pengukuran beda potensial dan kuat arus listrik.
No
|
V (volt)
|
I (ampere)
|
R (ohm)
|
1.
2.
3.
|
1,50
2,80
3,99
|
0,80
1,50
2,10
|
1,80
1,80
1,80
|
Berdasarkan tabel tersebut, maka hubungan antara V, I, dan R adalah ...
A. makin besar V makin besar I dan R tetap
B. nilai R sebanding dengan I dan V
C. nilai R merupakan hasil kali antara V dan I
D. nilai I sebanding dengan R dan terbalik terhadap V
4. Perhatikan gambar di bawah !
Hubungan antara arus (I) dengan beda potensial (V) dari hasil percobaan adalah ....
A. tegangan berbanding terbalik dengan kuat arus
B. tegangan sebanding dengan kuat arus
C. kuat arus lebih besar daripada tegangan
D. kuat arus lebih kecil dari tegangan
|
5. Perhatikan tabel hasil percobaan di bawah !
Dari data tersebut, dapat disimpulkan bahwa ...
A. nilai I berbanding terbalik dengan R
B. nilai I berbanding lurus dengan R
C. jika nilai I diperbesar, nilai R ikut besar
D. nilai I tidak mempengaruhi nilai R
6. Kabel-kabel listrik pada umumnya mempergunakan bahan tembaga. Karena logam ini ...
A. hambatan jenis besar
B. selisih tegangannya besar
C. berat jenisnya kecil
D. hambatan jenisnya kecil
7. Kawat penghantar memiliki panjang 10 meter dan berjari-jari 0,5 mm. Jika hambatan jenis kawat adalah 0,628 × 10–6 m, maka nilai hambatan kawat adalah . . . .
A. 2 ohm B. 4 ohm C. 6 ohm D 8 ohm
8. Perhatikan arus listrik yang masuk dan keluar pada titik cabang di bawah ini !
I1 = 7 mA I2 = 5 mA I3 = 15 mA
Besarnya I4 = ......... ?
A. 27 mA B. 12 mA C. 7 mA D. 3 mA
9. Perhatikan gambar berikut !
Persamaan yang sesuai dengan hukum Kirchoff adalah ……
A. I1 = Ia Ib Ic Id C. Ia = I1 Ib
B. Ib = I1 Ia D. I1 = I2 = Ia Ib
10. Perhatikan gambar di bawah !
|
Hambatan pengganti rangkaian hambatan tersebut adalah ...
A.15 Ohm C.10,5 Ohm
B.13,4 Ohm D.5,5 Ohm
11. Perhatikan gambar di bawah !
Hambatan pengganti rangkaian hambatan tersebut adalah ....
A.10 Ohm C. 20 Ohm
B.15 Ohm D. 25 Ohm
12. Perhatikan gambar !
Hambatan pengganti pada rangkaian di atas adalah …
A. 4 ohm C. 20 ohm
B. 32 ohm D. 44 ohm
13. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut!
Jika hambatan dalam baterai di abaikan, berdasarkan data yang diperlihatkan seperti pada gambar , besar kuat arus listrik (I) adalah....
-
0,5 ampere C. 1,5 ampere
-
1,0 ampere D. 2,0 ampere
14. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut!
Bila hambatan dalam sumber tegangan E diabaikan, maka voltmeter V tampak pada gambar menunjukkan tegangan terukur sebesar ....
-
12 volt C. 36 volt
-
24 volt D. 48 volt
|
15. Perhatikan gambar di samping!
Arus yang mengalir pada R2 adalah .....
A. 25 A B. 10 A C. 5 A D. 2 A
16. Perhatikan gambar di bawah!
Beda potensial pada hambatan 1 ohm adalah ....
A. 1 V B. 2 V C. 3 V D. 4 V
17. Perhatikan gambar di bawah !
Arus yang mengalir pada rangkaian adalah ....
A. 1 A B. 2 A C. 3 A D. 0,5 A
18. Perhatikan gambar di bawah !
Bila R1 = 6 Ohm, R2 = R3 = 2 Ohm, dan beda potensial 14 volt, besar kuat arus yang mengalir adalah ...
A. 7 A B. 6 A C. 2 A D. 1 A
19. Perhatikan gambar di bawah !
Arus yang mengalir pada rangkaian adalah ....
A. 3 A B. 2 A C. 1 A D. 0,5 A
|
20. Pembacaan pada amperemeter adalah ...
A.7 A C.4 A
B.6 A D.1 A
21. Perhatikan gambar di bawah!
Pembacaan pada amperemeter adalah ....
A.2,5 A C.7,5 A
B.4,0 A D.9,0 A
22. Perhatikan gambar di bawah!
Arus yang mengalir pada R3 adalah ....
A. 3 A C. 1 A
B. 2 A D. 0,5 A
23. Perhatikan gambar !
Bila amperemeter menunjuk skala 0,6 A, maka nilai yang terukur pada voltmeter adalah ...
A. 1,5 V C. 4,5 V
B. 3,0 V D. 6,0 V
|
24. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut !
Setelah saklar S ditutup, arus listrik I1 yang mengalir melalui hambatan 6Ω dan arus listrik I2 yang melalui hambatan 3 Ω adalah ….
-
|
Kuat arus I1
|
Kuat arus I2
|
A.
|
2 ampere
|
1 ampere
|
B.
|
1 ampere
|
3 ampere
|
C.
|
1 ampere
|
2 ampere
|
D.
|
2 ampere
|
3 ampere
|
25. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut !
Bila hambatan dalam baterai diabaikan dan terminal voltmeter (V) dihubungkan pada titik P dan Q, maka besar beda potensial antara P dan Q (VPQ) adalah....
-
4 volt C. 12 volt
-
8 volt D. 16 volt
|
ENERGI DAN DAYA LISTRIK
Kompetensi Dasar
3.4 Mendeskripsikan hubungan energi dan daya listrik serta pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari
A. Energi Listrik
Energi atau tenaga adalah kemampuan suatu benda untuk melakukan usaha atau kerja. Menurut hukum kekekalan energi, energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Ini berarti bahwa energi hanya dapat diubah dari satu bentuk energi ke bentuk energi yang lain. Contohnya untuk menyalakan lampu dibutuhkan energi listrik. Pada saat lampu dinyalakan lama kelamaan lampu terasa panas dan lampu menghasilkan cahaya. Hal ini terjadi karena energi listrik pada lampu berubah menjadi energi kalor dan energi cahaya. Bagaimana hubungan kalor dengan beda potensial, kuat arus listrik dan waktu ? Untuk memahami lebih jauh lakukan kegiatan 4.1.
Kegiatan 4.1
|