Rangkaian resistor, hukum ohm dan hukum kirchoffOleh: Sri
Supatmi
1/14/2012
RANGKAIAN RESISTORI. RANGKAIAN RESISTOR SERIResistor yang
disusun seri selalu menghasilkan resistansi yang lebih besar. Pada
rangkaian seri, arus yang mengalir pada setiap resistor sama besar.
R1, R2, dan R3 disusun secara seri, resistansi dari gabungan R1,
R2, dan R3 dapat diganti dengan satu resistor pengganti yaitu Rs.
Resistor yang dirangkai secara seri mempunyai nilai pengganti, yang
besarnya dapat dirumuskan: Jika semua nilai R yang disusun sama,
dapat ditulis:
Rs = R1+ R2 + R3 + .... + Rndengan n banyaknya R yang
disusun.
1/14/2012
Ilustrasi Rangkaian resistor secara seri
1/14/2012
RANGKAIAN RESISTOR (2)II. RANGKAIAN RESISTOR PARALEL Resistor
yang disusun secara paralel selalu menghasilkan resistansi yang
lebih kecil. Pada rangkaian paralel arus akan terbagi pada
masing-masing resistor, tetapi tegangan pada ujung-ujung resistor
sama besar. Pada rangkaian fresestor disamping untuk R1, R2, dan R3
disusun secara paralel, resistansi dari gabungan R1, R2, dan R3
dapat diganti dengan satu resistor pengganti yaitu Rp Rp. Resistor
yang dirangkai secara paralel mempunyai nilai pengganti, yang
besarnya dapat dirumuskan:
1/ Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + .... + 1/Rn 1/R Jika semua nilai R
yang disusun sama besar, maka resistor penggantinya dapat
ditulis:
Rp = R / n dengan n banyaknya R yang disusun.
1/14/2012
Ilustrasi Rangkaian resistor secara paralel
1/14/2012
CONTOH1: Hitung nilai resistor pengganti dari ketiga resistor
yang dirangkai seperti di bawah ini ! Penyelesaian: Diketahui: R1 =
2 ohm R2 = 4 ohm R3 = 3 ohm Ditanyakan: Rs = ........ ? Dijawab :
Rs = R1+ R2 + R3 Rs = 2 + 4 + 3 Rs = 9 Jadi nilai resistor
pengganti adalah 9 ohm.1/14/2012
CONTOH2: Hitung nilai resistor pengganti yang dirangkai seperti
di bawah ini ! a.
b.
1/14/2012
penyelesaiana. a) Diketahui: R1 = 20 ohm R2 = 30 ohm R3 = 60 ohm
Ditanyakan: Rp = ........ ? Dijawab: 1/ Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 1/
Rp = 1/20 + 1/30 + 1/30 1/ Rp = 3/60 + 2/60 + 1/60 1/ Rp = 6/60 Rp
= 10 ohm Jadi : nilai resistor pengganti adalah 10 ohm.
1/14/2012
penyelesaianb) Diketahui: R1 = 6 ohm R2 = 2 ohm R3 = 4 ohm R6 =
6 ohm Ditanyakan: Rp = ........ ? Dijawab: Seri antara resistor 2
ohm dan 4 ohm Rs =2+4 Rs =6 Sehingga rangkaian dapat diganti ini :
Paralel antara 6 ohm, 6 ohm, dan 6 ohm 1/ Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
1/ Rp = 1/6 + 1/6 + 1/6 1/ Rp = 3/6 Rp = 2 ohm Karena nilai dari
masing-masing resistor sama yaitu 6 ohm, maka dapat juga dihitung
dengan: Rp = R / n Rp = 6 / 3 Rp = 2 ohm Jadi nilai resistor
pengganti adalah 2 ohm
1/14/2012
Hukum Ohm Hukum ohm digunakan untuk menentukan hubungan arus
listrik dan tegangan dalam sebuah hambatan. Hukum ohm sendiri
berbunyi: Kuat arus yang melalui penghantar sebanding dengan beda
potensial pada kedua ujung penghantar .
1/14/2012
Hukum Ohm (lanjutan)
1/14/2012
Hukum Ohm (lanjutan) Diagram Hukum Ohm Keterangan gambar : V =
tegangan dengan satuan Volt I = arus dengan satuan Ampere R =
resistansi dengan satuan Ohm P = daya dengan satuan Watt
1/14/2012
CONTOH SOAL:Contoh cara menghitung kuat arus listrik dengan
hukum ohm: Sebuah aki yang mempunyai tegangan 12 volt dipakai untuk
menyalakan lampu yang mempunyai hambatan 60 , berapa kuat arus yang
mengalir pada lampu ? Penyelesaian: Diketahui: V = 12 volt R = 60
Ditanyakan: I = ........ ? Dijawab: I = V / R = 12 / 60
Jadi besar kuat arus listrik yang mengalir pada lampu 0,2
ampere.
1/14/2012
Hukum Kirchoff I (Kirchoff s Current Law (KCL) Hukum Kirchoff I
berlaku untuk Rangkaian Paralel pada suatu resistor, yang berbunyi:
jumlah kuat arus yang masuk pada titik percabangan sama dengan
jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan tersebut .
Secara matetatis dapat ditulis :
Imasuk = Ikeluar Secara skematik rangkaian bercabang terlihat
sperti di bawah ini:
1/14/2012
Ilustrasi penerapan Hukum Kirchoff I pada rangkaian Paralel
ITOTAL (IR1 + IR2 + IR3) = 0 ITOTAL = (IR1 + IR2 + IR3)Dimana:
Dimana: ; IRn = arus yang mengalir pada beban Rn sehingga:
sehingga: ; IR1 = arus yang mengalir pada beban R1.
IR2
VSUMBER ; I = arus yang mengalir pada beban R . ! R2 2 R2; IR3 =
arus yang mengalir pada beban R3.
1/14/2012
Pada rangkaian paralel, tegangan yang jatuh pada masing-masing
beban sama dengan tegangan sumber. VSUMBER=VR1=VR2=VR31/14/2012
Contohsoal:Contoh menghitung arus listrik bercabang: Jika besar
kuat arus I = 10 ampere, I1 = I3 = 3 ampere. Hitung besar kuat arus
I2 ? Penyelesaian: Diketahui: I = 10 A I1 = I3 = 3 A Ditanyakan: I2
= ........ ? Dijawab: I1 = I2 + I3 + I4 10 = 3 + I2 + 3 10 = 6 + I2
I2 = 4 Jadi besar kuat arus listrik yang mengalir pada I2 adalah 4
ampere.1/14/2012
Contohsoal: Hitung arus I1, I2 dan I3 pada rangkaian berikut:
Diketahui: R1 = 10 ohm, R2 = 20 ohm, R3 = 30 Ohm Vdc = 10,8 V
Ditanya: arus I1, I2 dan I3 = ? Penyelesaian: - Cari Rpengganti
dulu
1/14/2012
Contohsoal:Vdc = 10,8 V ; RP = 5,4 IT0TAL = Vdc / Rp = 10,8V /
5,4 = 2A I1 = Vdc/R1 = 10,8 V / 10 = 1,04 A I2 = Vdc/R2 = 10,8 V /
20 = 0,504 A I3 = Vdc/R3 = 10,8 V / 30 = 0,36 A
1/14/2012
Hukum Kirchoff II (Kirchoff s Voltage Law (KVL) Jumlah tegangan
pada suatu lintasan tertutup samadengan nol, atau penjumlahan
tegangan pada masing-masing komponen penyusunnya yang membentuk
satu lintasan tertutup akan bernilai samadengan nol. Secara
matematis :
Perhatian: 1. 2. 3. 4. Bila arus sesuai dengan arah lintasan
tertutup yang diambil, maka I bertanda positif (+). Bila arah arus
berlawanan dengan arah lintasan tertutup yang diambil, maka I
bertanda negatif ( ). Untuk gaya gerak listrik atau gglnya bila
arah lintasan dari kutub positif ke kutub negatif, maka ggl (E)
bertanda positif (+). Sedangkan pada saat arah lintasan dari kutub
negatif ke kutub positif maka E bertanda negatif ( ).
1/14/2012
Ilustrasi Hukum Kirchoff II (Kirchoff s Voltage Law (KVL)
(KirchoffVSUMBER-(VR1+VR2+VR3)=0 VSUMBER=VR1+VR2+VR3 dimana:
VRn=I.Rn sehingga: VR1=I.R1 VR2=I.R3 VR3=I.R3 ; VRn = tegangan
jatuh pada beban Rn
; VR1 = tegangan jatuh pada beban R1 ; VR2 = tegangan jatuh pada
beban R2 ; VR3 = tegangan jatuh pada beban R3
1/14/2012
Pada rangkaian seri, arus yang mengalir pada masing-masing beban
sama besarnya dengan arus pada rangkaian.
I = IR1 = IR2 = IR31/14/2012
CONTOH SOAL 1:1. Diketahui : Gambar seperti di bawah : R1 = 2
Ohm R2 = 3 Ohm E = 10 Ohm Ditanya : a. I = ? b. VAB = ? Jawab :
Diambil lintasan seperti panah, VAB + VBC + VCD + VDA = 0 I R1 + I
R2 + 0 - E = 0 I ( 2 + 3) - 10 = 0 51 - 10 = 0 I=2A VAB = I R1 VAB
= 2 x 2 = 4 V1/14/2012
CONTOH SOAL 2:2. Diketahui : Gambar seperti di bawah :Lihat
Lintasan II VBE + VDE + VDC + VCB = 0 I3 R3 + 0 - E2 + I2 R2 = 0
(I1 + I2) R3 + I2 R2 - E2 = 0 I1 R3 + I2 R3 + I2 R2 - E2 = 0 I1 R3
+ I2 (R2 + R3) - E2 = 0 I1 + 5I2 = 6
...................................... (2) (1) 3I1 + 4I2 = 4I x 1I
--> 3I1 + 4I2 = 4 (2) I1 + 5I2 = 6I x 3I --> 3I1 + 15I2 = 18
---------------------------------------------------- 0 - 11I2 = 14
I2 = -14 : -11 = 1,27 A Harga I2 dimasukkan persamaan (2) I1 + 5I2
= 6 I1 + 5 (1,27) = 6 I1 + 6,36 = 6 I1 = -0,36 A Jadi I3 = I1 + I2
= 1,27 - 0,36 = 0,91 A
Ditanya : I1, I2, dan I3 ? Jawab : Lihat Lintasan I VAB + VBE +
VEF + VFA = 0 I R1 + I R2 + 0 - E1 = 0 I R1 + ( I1 + I2 ) R3 - E1 =
0 I R1 + I R2 + I R3 - E1 = 0 I1 ( R1 + R3) + I2 R3 - E1 = 0 I1 ( 2
+ 1 ) + 4 I2 - 4 = 0 3I1 + 4 I2 = 4 .. (1)
1/14/2012
Daftar Pustaka
http://www.e-dukasi.net/mapok/mp_files/mp_317/materi2.html
http://www.e-dukasi.net/mapok/mp_files/mp_317/materi3.html
http://doanco.blogspot.com/2008/11/hukum-kirchoff-ii.html
1/14/2012
