Besarnya tegangan listrik antara titik A dan B serta kuat

Berikut ini adalah pertanyaan dari kkpang2007kk pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Besarnya tegangan listrik antara titik A dan B serta kuat arus listrik yang mengalir dari B ke C adalah...

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Jadi,

Besarnya tegangan listrik antara titik A dan B adalah 2,4 V.
Arus yang melewati BC adalah 0,8 A.

Pendahuluan :

Hai ! Kali ini saya akan bantu membahas mengenai Hukum Kirchhoff. Hukum Kirchhoff kesemuanya berkaitan dengan arus listrik dalam suatu aliran listrik dinamis (secara searah / DC). Hukum Kirchhoff dibagi menjadi dua, yaitu : Hukum Kirchhoff I dan Hukum Kirchhoff II.

Hukum Kirchhoff I berbunyi : "Jumlah arus listrik yang memasuki suatu titik percabangan akan sama dengan jumlah arus listrik yang keluar dari suatu titik percabangan".
Hukum Kirchhoff II berbunyi : "Jumlah aljabar antara GGL sumber arus akan sama dengan jumlah aljabar dari penurunan potensial dari arus yang melalui hambatan".

Pembahasan :

Disini, lebih lanjutnya, kita menggunakan prinsip Hukum Kirchhoff II, yang dinyatakan dengan persamaan :

$\boxed{\sf{\bold{\sum \epsilon + \sum(I \cdot R) = 0}}}$

Pada Hukum Kirchhoff II ini, kita memerlukan suatu loop. Loop ini adalah perjanjian yang kita buat sendiri untuk menentukan kemana mengalirnya arus listrik.

Loop Tunggal

Loop ini dapat kita tentukan sendiri arahnya, asalkan GGL nilainya selalu negatif sedangkan hasil perkalian antara arus dan hambatan tetap positif. Jika semisal kita mengambil loop searah jarum jam, maka ambil GGL negatif dan hasil kali arus dengan hambatan bernilai positif. Begitu juga saat mengambil loop berlawanan jarum jam.

Loop Ganda

Masih sama dengan loop tunggal yaitu menentukan perjanjian sendiri dengan loopnya. Asalkan konsisten, pasti hasilnya benar. Bedanya, loop ganda dipakai dengan memunculkan dua variabel arus ( $\sf{I_1}$ dan $\sf{I_2}$ ).

Langkah Penyelesaian :

Diketahui :

Perhatikan betul-betul gambar terlampir (beserta arah loop)

Ditanya :

a. $\sf{V_{AB}}$ = tegangan di antara titik A dan B = ... V
b. $\sf{I_{BC}}$ = Arus yang melalui BC = ... A

Jawaban :

Sebelum menghitung nilai A dan B, kita harus menemukan nilai-nilai arus ( $\sf{I_1}$ , $\sf{I_2}$ , dan $\sf{I_3}$ ). Langkah-langkah sebagai berikut :

$\sf{I_3 = I_1 + I_2}$ ... (i) >> Simpan

-------- [Pembentukan persamaan 2]

$\sf{\sum \epsilon + \sum(I \cdot R) = 0}$

$\sf{-\epsilon_1 + \epsilon_3 + I_1 (R_1) + I_3(R_3) = 0}$

$\sf{I_1 (R_1) + (I_1 + I_2)R_3 = \epsilon_1 - \epsilon_3}$

$\sf{I_1(4) + (I_1 + I_2)2 = 12 - 8}$

$\sf{4I_1 + 2I_1 + 2I_2 = 4}$

$\sf{6I_1 + 2I_2 = 4}$

$\sf{3I_1 + I_2 = 2}$ ... (ii) >> Simpan

--------- [Pembentukan persamaan 3]

$\sf{\sum \epsilon + \sum(I \cdot R) = 0}$

$\sf{-\epsilon_2 + \epsilon_3 + I_2 (R_2) + I_3(R_3) = 0}$

$\sf{I_2 (R_2) + (I_1 + I_2)R_3 = \epsilon_2 - \epsilon_3}$

$\sf{I_2(2) + (I_1 + I_2)2 = 10 - 8}$

$\sf{2I_2 + 2I_1 + 2I_2 = 2}$

$\sf{4I_2 + 2I_1 = 2}$

$\sf{I_1 + 2I_2 = 1}$ ... (iii) >> Simpan

--------- [Eliminasi pers. 2 & 3]

$\sf{3I_1 + I_2 = 2 \: |\times 2| \: 6I_1 + \cancel{2I_2} = 4}$

$\sf{I_1 + 2I_2 = 1 \: |\times 1| \: I_1 + \cancel{2I_2} = 1}$

__________________________ —

>>>>>>>>>>>>> $\sf{5I_1 = 3}$

>>>>>>>>>>>>> $\sf{I_1 = \frac{3}{5} \: A}$

>>>>>>>>>>>>> $\sf{\bold{I_1 = 0,6 \: A}}$

$\sf{0,6 + 2I_2 = 1}$

$\sf{2I_2 = 1 - 0,6}$

$\sf{2I_2 = 0,4}$

$\sf{I_2 = \frac{0,4}{2}}$

$\sf{\bold{I_2 = 0,2 \: A}}$

a. Tegangan di A = ... V (di A, arus yang mengalir adalah $\sf{I_1}$ ).

$\sf{V_{AB}= I_1 \cdot R}$

$\sf{V_{AB} = 0,6 \cdot 4}$

$\boxed{\sf{V_{AB} = 2,4 \: V}}$

b. Arus yang melewati BC = ... Aadalah $\sf{I_3}$ . Gunakan persamaan (i) yang pernah dihitung.

$\sf{I_{BC} = I_1 + I_2}$

$\sf{I_{BC} = 0,6 + 0,2}$

$\boxed{\sf{I_{BC} = 0,8 \: A}}$

Kesimpulan :

Jadi,

Besarnya tegangan listrik antara titik A dan B adalah 2,4 V
Arus yang melewati BC adalah 0,8 A

Pelajari Lebih Lanjut :

Menghitung kuat arus $\sf{I_1}$ dan $\sf{I_2}$ menggunakan prinsip seri-paralelyomemimo.com/tugas/23213363
Hukum Kirchhoff II (loop tunggal) yomemimo.com/tugas/23327896
Contoh lain soal loop ganda (Hukum Kirchhoff II) yomemimo.com/tugas/23318958

Detail Jawaban :

Kelas : 12

Mata Pelajaran : Fisika

Materi : Bab 1 – Arus Listrik Searah

Kata Kunci : Arah listrik searah; Hukum Kirchhoff; Hukum Kirchhoff II; menghitung nilai tegangan dan arus.

Kode Kategorisasi : 12.6.1

Jadi, Besarnya tegangan listrik antara titik A dan B adalah 2,4 V.Arus yang melewati BC adalah 0,8 A.Pendahuluan :Hai ! Kali ini saya akan bantu membahas mengenai Hukum Kirchhoff. Hukum Kirchhoff kesemuanya berkaitan dengan arus listrik dalam suatu aliran listrik dinamis (secara searah / DC). Hukum Kirchhoff dibagi menjadi dua, yaitu : Hukum Kirchhoff I dan Hukum Kirchhoff II.Hukum Kirchhoff I berbunyi :

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh MDKP dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Fri, 01 Apr 22

<< Previous Post

Next Post >>

Kerjakan soal, tugas, & PR sekolah semakin mudah