Bank Soal Fisika SMA Rangkaian Arus Searah

Soal

Pilgan

Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut.

Ketika saklar ditutup, besar arus listrik yang mengalir pada resistor  adalah ....

A

0,3 A searah jarum jam

B

0,3 A berlawanan arah jarum jam

C

3 A searah jarum jam

D

3 A berlawanan arah jarum jam

E

4,5 A berlawanan arah jarum jam

Pembahasan:

Diketahui:

Gambar rangkaian listrik:

V1V_1 = 10 V

V2V_2 = 20 V

R1R_1 = 5 Ω

R2R_2 = 10 Ω

R3R_3 = 5 Ω

R4R_4 = 5 Ω

Ditanya:

Kuat arus listrik yang mengalir pada R1R_1 II = ?

Jawab:

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 (+).

Pertama, cari rangkaian ekivalen untuk rangkaian bagian kanan terlebih dahulu.

R3R_3 & R4R_4 merupakan hubungan seri yang kemudian keduanya diparalelkan dengan R2R_2.

1Re=1R3+R4+1R2\frac{1}{R_{\text{e}}}=\frac{1}{R_3+R_4}+\frac{1}{R_2}

1Re=15+5+110\frac{1}{R_{\text{e}}}=\frac{1}{5+5}+\frac{1}{10}

1Re=210\frac{1}{R_{\text{e}}}=\frac{2}{10}

Re=5R_{\text{e}}=5 Ω

Rangkaian menjadi sebagai berikut.

Asumsikan arus mengalir searah jarum jam sebagai berikut.

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

10+5I20+5I=0-10+5I-20+5I=0

30+10I=0-30+10I=0

I=3010I=\frac{30}{10}

I=3I=3 A

Karena hasilnya positif, maka arah arus sesungguhnya sudah sesuai dengan asumsi awal.

I=3I=3 A searah jarum jam

Jadi, besar arus listrik yang mengalir adalah 3 A searah jarum jam.

K13 Kelas XII Fisika Fisika Rangkaian Arus Searah Rangkaian Arus Searah Skor 3
LOTS
Video
19 April 2022
Rangkaian Arus Searah | Fisika | Kelas XII
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