Soal Latihan Susunan Seri Paralel Sumber Tegangan

Soal Latihan 1.11

Perhatikanlah rangkaian berikut!

Hitunglah :
a. GGL total
b. Hambatan dalam total
c. Kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian.

Diketahui :
\(R = 3,5 \ \Omega\)
\(r_1 = 1 \ \Omega\)
\(r_2 = 1 \ \Omega\)
\(r_3 = 0,5 \ \Omega\)
\({\varepsilon}_1= 6 \ V \)
\({\varepsilon}_2= 12 \ V \)
\({\varepsilon}_3= 6 \ V \)

Ditanya :
a. \({\varepsilon}_{total}\) = ...?
b. \(r_{total}\) = ...?
c. \(I\) = ...?

Jawab :
Jawaban soal a
\begin{aligned}
{\varepsilon}_{total} &= {\varepsilon}_1 + {\varepsilon}_2 + {\varepsilon}_3 \\
&= 6 + 12 + 6 \\
&= 24 \ Volt
\end{aligned}

Jawaban soal b
\begin{aligned}
r_{total} &= r_1 + r_2 + r_3 \\
&= 1 + 1 + 0,5 \\
&= 2,5 \ \Omega
\end{aligned}

Jawaban soal c
\begin{aligned}
I &= \frac{{\varepsilon}_{total}}{R+r_{total}} \\
&= \frac{24}{3,5+2,5} \\
&= \frac{24}{6} \\
&= 4 \ Ampere
\end{aligned}

Soal Latihan 1.12

Perhatikan rangkaian berikut ini!

Hitunglah :
a. GGL total
b. Hambatan dalam total
c. Kuat arus listrik yang mengalir

Diketahui :
\(R = 9 \ \Omega\)
\(r_1 = 1 \ \Omega\)
\(r_2 = 1 \ \Omega\)
\(r_3 = 1 \ \Omega\)
\({\varepsilon}_1 = 12 \ V \)
\({\varepsilon}_2 = 12 \ V \)
\({\varepsilon}_3 = 12 \ V \)

Ditanya :
a. \({\varepsilon}_{total}\) = ...?
b. \(r_{total}\) = ...?
c. \(I\) = ...?

Jawab :
Jawaban soal a
\begin{aligned} {\varepsilon}_{total} &= {\varepsilon}_1 = {\varepsilon}_2 = {\varepsilon}_3 \\ &= 12 \ Volt \end{aligned}

Jawaban soal b
\begin{aligned} \frac{1}{r_{total}} &= \frac{1}{r_1} + \frac{1}{r_2} + \frac{1}{r_3} \\ &= \frac{1}{1} + \frac{1}{1} + \frac{1}{1} \\ &= \frac{1+1+1}{1} \\ &= \frac{3}{1} \\ \frac{r_{total}}{1} &= \frac{1}{3} \\ r_{total} &= \frac{1}{3} \ \Omega \end{aligned}

Jawaban soal c
\begin{aligned}
I &= \frac{{\varepsilon}_{total}}{R+ r_{total}} \\
&= \frac{12}{9+ \frac{1}{3}} \\
&= \frac{12}{\frac{27}{3}+ \frac{1}{3}} \\
&= \frac{12}{\frac{28}{3}} \\
&= 12 \times \frac{3}{28} \\
&=\frac{18}{14}\\
&= 1 \frac{4}{14} \\
&= 1 \frac{2}{7} \ Ampere\\
\end{aligned}

Baca Juga

Soal Latihan 1.1 s.d 1.5
Uji Prestasi Mandiri 1.1
Uji Prestasi Mandiri 1.2
Uji Prestasi Mandiri 1.3
Soal Latihan 1.6 s.d 1.9
Uji Prestasi Mandiri 1.4
Soal Latihan 1.10
Uji Prestasi Mandiri 1.5
Soal Laatihan 1.11 s.d 1.12
Uji Prestasi Mandiri 1.6
Soal Latihan 1.13 s.d 1.15
Uji Prestasi Mandiri 1.7
Soal Latihan 1.16

PETUNJUK PENGERJAAN SOAL

Susunan seri dan paralel tidakhanya untuk susunan hambatan saja, namun juga untuk susunan sumber tegangan.
Pada baterai atau sumber tegangan terdapat hambatan yang dinamakan hambatan dalam dan disimbolkan dengan \(r\).
Hambatan dalam memiliki satuan ohm atau \(\Omega\).

Soal Latihan 1.11

• Pada susunan sumber seri, maka gaya gera listrik totalnya atau \(\epsilon_{total}\) besarnya sama dengan jumlah seluruh tegangan yang dipasang secara seri. Sehingga untuk menghitung GGL totalnya dapat menggunakan persamaan : \({\varepsilon}_{total} = {\varepsilon}_1 + {\varepsilon}_2 + {\varepsilon}_3\).
• Hambatan dalam total adalah hambatan total yang ada pada sumber tegangan. Karena sumber tegangan dirangkai secara seri, maka hambatan dalam totalnya dihitung mengunakan persamaan hambatan total seri, yaitu : \(r_{total} = r_1 + r_2 + r_3\).
• Kuat arus yang mengalir pada rangkaian yang memiliki baterai atau sember tegangan lebih dari satu, dan dipasang secara seri, maka kuat arus tersebut dapat dihitung menggunakan persamaan Hukum Ohm, yaitu : \(I = \frac{{\varepsilon}_{total}}{R + r_{total}}\).

Soal Latihan 1.12

• Pada sumber tegangan lebih dari satu yang dirangkai secara paralel, maka besarnya tegangan pada masing-masing sumber tegangan adalah sama. Sehingga \({\varepsilon}_{total} = {\varepsilon}_1 = {\varepsilon}_2 = {\varepsilon}_3\).
• Hambatan dalam total adalah hambatan total yang ada pada masing-masing sumber tegangan. Karena sumber tegangan dipasang secara paralel, maka untuk mencari hambatan dalam total dapat menggunakan persamaan hambatan pengganti paralel, yaitu : \(\frac{1}{r_{total}} = \frac{1}{r_1} + \frac{1}{r_2} + \frac{1}{r_3}\).
• Jika yang ditanyakan adalah hambatan total dari seluruh rangkaian tersebut, maka terdapat dua jenis hambatan, yaitu hambatan dalam atau \(r\) dan hambatan luar atau \(R\).
• Pada soal ini hambatan luarnya dipasang secara seri dengan hambatan dalam total, sehingga untuk menghitung hambatan totalnya, hanya perlu dijumlahkan. \(R_{total} = R + r_{total}\).
• Untuk menghitung besar kuat arus pada rangkaian, maka dapat menggunakan persamaan hukum ohm seperti pada soal sebelumnya.