Rangkaian listrik dibedakan menjadi 2 yaitu, rangkaian listrik yang tidak memiliki percabangan kabel disebut rangkaian seri, dan rangkaian listrik yang memiliki percabangan kabel disebut rangkaian paralel.
A. Hukum Ohm
Hukum OHM, menyatakan: jika tegangan listrik pada suatu rangkaian dinaikkan, kuat arus listrik dalam rangkaian tersebut akan naik; dan jika tegangan diturunkan, kuat arus akan turun.
Dalam artian lain, hukum ohm menyatakan tegangan listrik berbanding lurus dengan kuat arus. Berdasarkan hukum ohm dapat dibuat persamaan,
V = I x R
Keterangan:
V= beda potensial atau tegangan (Volt/ V)
I = kuat arus (ampere/ A)
R = hambatan listrik (ohm/ Ω)
Contoh Soal
Arus listrik 4 A mengalir melalui sebuah resistor (hambatan) 10 ohm. Berapa tegangan listrik yang dibaca oleh volt meter yang dihubungkan pada ujung-ujung resistor?
Penyelesaian:
Diketahui:
I = 4A
R = 10 Ω
Ditanya:
besar tegangan listrik = ...?
Jawab:
V = I x R
V = 4A x 10 Ω
V = 40 V
Jadi besar tegangan listrik adalah 40 Volt.
B. Hukum Kirchoff
Hukum Kirchoff, menyatakan : jumlah kuat arus yang masuk ke dalam titik cabang nilainya sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabang.
Persamaan Hukum Kirchoff dapat dirumuskan sebagai berikut:
Σ Imasuk = Σ Ikeluar
Contoh Soal
tentukanlah besar arus pada I2 jika diketahui besar arus pada I1 =2 A, I3 = 4A, I4 = 2A, dan I5 = 3A, seperti pada gambar berikut
Penyelesaian:Diketahui
Berdasarkan gambar
Imasuk = I1 dan I2
Ikeluar = I3 , I4 dan I5
Ditanya = I2
Jawab:
Σ Imasuk = Σ Ikeluar
I1 + I2 = I3 + I4 + I5
2A + I2 = 4A + 2A + 3A
I2 = 9A - 2A
I2 = 7A
Jadi, besar kuat arus pada I2 adalah 7 ampere.
C. Kuat Arus, Hambatan, dan Tegangan pada Rangkaian Listrik
1. Rangkaian Seri
Pada rangkaian seri kuat arus bernilai sama, tetapi tegangannya berbeda-beda.
Contoh soal:
Hitunglah besar hambatan pengganti pada suatu rangkaian yang disusun secara seri seperti pada gambar disamping jika diketahui R1=3 Ω, R2=2 Ω dan R3= 4 Ω
Penyelesaian:
Diketahui:
Rangkaian Seri
R1=3 Ω
R2=2 Ω
R3= 4 Ω
Ditanya:
Rtot = ...?
Jawab:
Rtot = R1 + R2 + R3
Rtot = 3 Ω + 2 Ω + 4 Ω
Rtot = 9 Ω
2. Rangkaian Paralel
Pada rangkaian paralel, tegangan listrik bernilai sama, tetapi kuat arusnya berbeda.
Contoh soal:
Hitunglah besar hambatan pengganti pada suatu rangkaian Yang disusun secara paralel seperti gambar disamping jika diketahui R1=3 Ω, R2=2 Ω dan R3= 6 Ω
Penyelesaian:
Diketahui:
Rangkaian Seri
R1=3 Ω
R2=2 Ω
R3= 6 Ω
Ditanya:
Rtot = ...?
Jawab:
Jadi, hambatan pengganti pada rangkaian listri tersebut adalah 1Ω
D. Hukum Ohm pada Rangkaian Tertutup
Gaya Gerak Listrik (GGL) merupakan besar tegangan yang tersimpan dalam sebuah elemen/ baterai sebelum digunakan dalam rangkaian listrik, sedangkan Tegangan jepit adalah tegangan yang dihasilkan diantara kutub-kutub baterai saat dihubungkan dengan suatu rangkaian sehingga ada arus yang mengalir.
Menurut hukum Ohm, Rumus kuat arus yang mengalir dalam rangkaian tertutup adalah:
Keterangan:
I = kuat arus (A)
E = GGL (V)
R = hambatan luar (Ω)
r = hambatan dalam (Ω)
Contoh soal:
Gaya Gerak listrik (GGL) sebuah baterai adalah 6 Volt. Jika hambatan dalam baterai 1 Ω dan hambatan luar 2 Ω, hitunglah arus yang lewat dari rangkaian itu!
Penyelesaian:
Diketahui:
E = 6V
r = 1 Ω
R = 2 Ω
Ditanya:
I = ...?
Jawab:
I = 2 A
Jadi, besar kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah 2 ampere.
EmoticonEmoticon