Besar sumber tegangan E yang dipasang adalah 10 Volt dan hambatan dalam r pada rangkaian adalah 0,5 ohm. Hasil ini diperoleh dengan menggunakan persamaan kuat arus yang melalui rangkaian tertutup. Besar hambatan dalam adalah hambatan pengganti dikurangi hambatan total. Simak penjelasan berikut!

Pembahasan

Hukum Ohm menyatakan bahwa jika arus listrik melalui suatu penghantar pada suhu tetap, maka kuat arusnya berbanding lurus dengan beda potensial pada kedua ujung penghantar tersebut. Secara matematis, pernyataan tersebut dirumuskan sebagai berikut.

R = V / I

dengan

V = tegangan (Volt)

I = kuat arus listrik (Ampere)

R = hambatan (Ω atau ohm)

A) Susunan resistor seri pada rangkaian

Hambatan total dari resistor yang dirangkai secara seri dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut.

Rs = R₁ + R₂ + R₃ + ...

Nilai arus dan tegangan pada susunan resistor seri

I = I₁ = I₂ = I₃ = .....

V = V₁ + V₂ + V₃ + ...

B) Susunan resistor paralel pada rangkaian

Hambatan total dari resistor yang dirangkai secara paralel dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut.

1/Rp = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ...

Nilai arus dan tegangan pada susunan resistor paralel

I = I₁ + I₂ + I₃ + .....

V = V₁ = V₂ = V₃ = ...

C) GGL elemen dan hukum Ohm pada rangkaian tertutup

Suatu sumber tegangan biasanya memiliki hambatan yang disebut hambatan dalam (r). Hal ini menyebabkan penurunan tegangan saat sumber tegangan dialiri arus pada rangkaian tertutup. Tegangan sumber setelah mengalirkan arus disebut tegangan jepit.

Kuat arus yang melalui rangkaian dapat dirumuskan sebagai berikut.

I = E / (R +r)

dengan

E = ggl elemen (Volt)

R = Hambatan luar (ohm atau Ω)

r = hambatan dalam (ohm atau Ω)

I = kuat arus melalui rangkaian (Ampere)

Tegangan jepit (Vk) bernilai

Vk = IR

Diketahui

2 hambatan R dipasang seri masing-masing 4 ohm

Hambatan pengganti R+r = 2,5 ohm

Kuat arus I = 4 A

Ditanya

Besar sumber tegangan yang dipasang E

Hambatan dalam pada rangkaian r

Penyelesaian

Menentukan besar tegangan E

I = E / (R +r)

4 = E / 2,5

E = 10 Volt

Menentukan hambatan dalam rangkaian r

Terlebih dahulu kita hitung hambatan luar total. Hambatan luar dipasang paralel, maka

1/Rp = 1/R₁ + 1/R₂

1/Rp = 1/4 + 1/4

1/Rp = 2/4

Rp = 4/2 = 2 ohm

R + r = 2,5

2 + r = 2,5

r = 2,5 - 2

r = 0,5 ohm

Kesimpulan

Jadi, besar sumber tegangan E yang dipasang adalah 10 Volt dan hambatan dalam r pada rangkaian adalah 0,5 ohm.

Pelajari lebih lanjut

1. Menentukan nilai hambatan jika diketahui hambatan penggantinya: yomemimo.com/tugas/4860493

2. Hambatan pengganti rangkaian paralel: yomemimo.com/tugas/4533006

3. Hambatan pengganti rangkaian campuran: yomemimo.com/tugas/18935677

4. Hambatan pengganti rangkaian campuran: yomemimo.com/tugas/12247554

5. Menentukan hambatan pengganti dan arus total: yomemimo.com/tugas/8623204

6. Menentukan hambatan pengganti dan arus masing-masing: yomemimo.com/tugas/12852903

Detail jawaban

Kelas: 9

Mapel : Fisika  

Bab : Sumber, Rangkaian, dan Transmisi Listrik  

Kode : 9.6.4  

Kata kunci : hambatan, rangkaian, listrik, seri, paralel, arus, tegangan, resistor, dalam, tertutup, sumber, ohm, ampere, volt, pengganti