Bank Soal Fisika SMA Rangkaian Arus Searah

Soal

Pilgan

Perhatikan gambar rangkaian listrik di bawah ini!

Berdasarkan rangkaian tersebut, besar arus listrik yang mengalir melewati hambatan 4 Ω4\ \Omega adalah ... A.

A

1,5

B

2,0

C

2,5

D

3,0

E

3,5

Pembahasan:

Diketahui:

Gambar rangkaian listrik:

Hambatan 1 R1=4 ΩR_1=4\ \Omega

Hambatan 2 R2=0R_2=0

Hambatan 3 R3=2 ΩR_3=2\ \Omega

Tegangan sumber 1 ε1\varepsilon_1 = 12 V

Tegangan sumber 2 ε2\varepsilon_2 = 6 V

Ditanya:

Kuat arus listrik di hambatan 1 I1=I_1=?

Dijawab:

Rangkaian listrik pada soal dapat dihitung dengan menggunakan hukum II Kirchhoff pada 2 loop. Hukum II Kirchhoff menyatakan bahwa dalam rangkaian tertutup, jumlah ggl dan penurunan tegangannya sama dengan nol. Secara matematis dirumuskan dengan persamaan berikut.

Σ ε+Σ IR=0\Sigma\ \varepsilon+\Sigma\ IR=0

Dengan cacatan bahwa ggl bertanda positif (+) jika saat mengikuti arah loop, kutub positif sumber dijumpai terlebih dahulu. Jika arah arus sama dengan arah loop, maka arusnya bernilai positif (+).

Gambar rangkaian listrik dapat diubah menjadi seperti berikut.

Sesuai dengan hukum I KIrchhoff, berlaku:

I3=I1+I2I_3=I_1+I_2

Karena loop II lebih sederhana, maka dapat dihitung terlebih dahulu dengan menggunakan persamaan hukum II Kirchhoff.

Loop II

Σ ε+Σ IR=0\Sigma\ \varepsilon+\Sigma\ IR=0

ε2+I2R2+I3R3=0\varepsilon_2+I_2R_2+I_3R_3=0

6+I2(0)+I3(2)=0-6+I_2\left(0\right)+I_3\left(2\right)=0

6+2I3=0-6+2I_3=0

2I3=62I_3=6

I3=62I_3=\frac{6}{2}

I3=3I_3=3 A

Selanjutnya menghitung arus pada loop I.

Loop I

Σ ε+Σ IR=0\Sigma\ \varepsilon+\Sigma\ IR=0

ε1+I1R1+I3R3=0\varepsilon_1+I_1R_1+I_3R_3=0

12+I1(4)+(3)(2)=0-12+I_1\left(4\right)+\left(3\right)\left(2\right)=0

12+4I1+6=0-12+4I_1+6=0

6+4I1=0-6+4I_1=0

4I1=64I_1=6

I1=64I_1=\frac{6}{4}

I1=1,5I_1=1,5 A

Jadi, besar arus listrik yang mengalir melewati hambatan 4 Ω4\ \Omega adalah 1,5 A.

Video
19 April 2022
Hukum Kirchhoff
Rangkuman

Siswa

Ingin latihan soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Guru

Ingin akses bank soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Soal Populer Hari Ini

Cek Contoh Kuis Online

Kejar Kuis

Cek Contoh Bank Soal

Kejar Soal