Tugas 1 .

1.Sebuah rangkaian terdiri dari sebuah sumber tegangan dan sebuah hambatan seperti ditunjukan gambar berikut!

 Tentukan:
 a) kuat arus I
b) tegangan jepit AB
 Pembahasan
a), soal ini pada baterai terdapat hambatan dalam yaitu r, sehingga untuk mencari kuat arus rangkaian
 I = ε / R + r
 I = 12 / (8,5 + 0,5)
 I = 12 / 9
I = 4/3 Ampere
b) Tegangan antara titik A dan B bisa ditemukan melalui 2 cara, yaitu pertama VAB = I x R = (4/3) x 8,5 = 11,33 volt
 kedua VAB = ε − I x r = 12 − (4/3)x(0,5) = 11,33 volt

2. Sebuah rangkaian listrik arus searah terdiri dari sebuah baterai 12 volt, dan tiga buah hambatan masing-masing:
 R1 = 40 Ω
 R2 = 60 Ω
 R3 = 6 Ω
Tentukan:
 a) hambatan total pada rangkaian
 b) kuat arus rangkaian (I)
c) kuat arus pada hambatan R1
d) kuat arus pada hambatan R2
e) apakah Itotal, I1 dan I2 memenuhi hukum kirchoff arus?

Pembahasan
 a) Rtotal= 30 Ω
 b) Kuat arus rangkaian
 I = 12 volt / 30 Ω
I = 0,4 A
c) kuat arus pada hambatan R1
I1 = Itotal x (R2 / (R1 + R2)

I1 = 0,4 x (60 / (40 + 60)
 I1 = 0,4 x (60 / (100) = 0,24 A
d) kuat arus pada hambatan R2 I2 = Itotal x (R1 / (R1 + R2)
 I2 = 0,4 x (40 / (40 + 60)
 I2 = 0,4 x (40 / (100) = 0,16 A
e) apakah Itotal, I1 dan I2 memenuhi hukum kirchoff arus?
 Menurut hukum kirchoff arus,
 ΣImasuk = ΣIkeluar
 Jadi jumlah I1 dan I2 harus sama dengan Itotal = 0,4 A
 Itotal = I1 + I2
Itotal = 0,24 + 0,16 = 0,40 A, sesuai hasil perhitungan point b diatas.

3. Diberikan sebuah rangkaian listrik seperti gambar berikut



Tentukan :
a) Hambatan pengganti
b) Kuat arus rangkaian
c) Kuat arus yang melalui R₄
d) Kuat arus yang melalui R₁
e) Kuat arus yang melalui R₂
f) Kuat arus yang melalui R₃
g) Beda potensial ujung-ujung hambatan R₄
h) Beda potensial ujung-ujung R₁
i) Beda potensial ujung-ujung R₂
j) Daya yang diserap R₁

Pembahasan
a) Hambatan pengganti



b) Kuat arus rangkaian



c) Kuat arus yang melalui R₄ sama dengan kuat arus rangkaian



d) Kuat arus yang melalui R₁



e) Kuat arus yang melalui R₂



f) Kuat arus yang melalui R₃



g) Beda potensial ujung-ujung hambatan R₄

V₄ = I₄R₄ = (1,2)(10) = 12 volt

h) Beda potensial ujung-ujung R₁

V₁ = I₁R₁ = (0,6)(20) = 12 volt

i) Beda potensial ujung-ujung R₂ sama dengan beda potensial pada ujung R₁ karena dirangkai parallel

j) Daya yang diserap R₁

4. Pada rangkaian berikut jika R1 = 9 Ω dan hambatan pengganti antara titik AB adalah 6 Ω tentukan besar hambatan R2 !

 Pembahasan Rangkaian di atas adalah dua hambatan yang disusun secara paralel. Hambatan total untuk paralel adalah
 1/ Rt = 1/R1 + 1/R2
 1/ 6 = 1/9 + 1/R2
1/R2 = 1/6 − 1/9
1/R2 = 3/18 − 2/18
 1/R2 = 1/18
 R2 = 18/1 = 18 Ω

5.Rangkaian listrik berikut terdiri 3 buah hambatan dan satu buah baterai 24 Volt yang memiliki hambatan dalam 1 Ω. Lihat gambar dibawah dan tentukan:
a) Kuat arus rangkaian
b) Kuat arus pada R₁ , R₂ dan R₃
c) Beda potensial antara titik A dan B
d) Beda potensial antara titik B dan C
e) Beda potensial antara titik C dan D
f) Beda potensial antara titik A dan C
g) Beda potensial antara titik B dan D
h) Beda potensial antara titik A dan D
i) Beda potensial antara ujung -ujung baterai
j) Daya pada hambatan R₁
k) Energi listrik yang diserap hambatan R₁ dalam 5 menit
l) Daya rangkaian
m) Energi rangkaian dalam 5 menit



Pembahasan
a) Kuat arus rangkaian



b) Kuat arus pada R₁ , R₂ dan R₃
Kuat arus yang melewati hambatan-hambatan yang dirangkai seri adalah sama.



c) Beda potensial antara titik A dan B



d) Beda potensial antara titik B dan C



e) Beda potensial antara titik C dan D



f) Beda potensial antara titik A dan C



g) Beda potensial antara titik B dan D



h) Beda potensial antara titik A dan D



i) Beda potensial antara ujung-ujung baterai



j) Daya pada hambatan R₁



k) Energi listrik yang diserap hambatan R₁ dalam 5 menit

W = I²Rt = (2,4)²(2) (5x60) = 3456 joule

l) Daya rangkaian

P = I²R = (2,4)²(10) = 57,6 watt

m) Energi rangkaian dalam 5 menit