Tugas 5 soal tentang Rangkaian Elemen Listrik

Nama                : Tri Haryono

Prodi                 : S1 Pendidikan Teknik Elektronika (Non Reg)
No. Registrasi  : 5215127168
Mata Kuliah      : Penghantar Elektro Teknik (PET)

TUGAS 2

1. Diketahui kuat arus yang melalui R₄ adalah 7,2 Ampere.

Tentukan nilai tegangan sumber V

Jawab :

Mencari kuat arus yang melalui hambatan R₁ dengan prinsip pembagian arus rangkaian paralel :

2. Tentukan hambatan pengganti antara titik a dan b dari rangkaian berikut.

Jawab

Rangkaian tersebut merupakan kombinasi dari rangkaian seri dan paralel. Prinsip penyelesaian masalah tersebut adalah menyederhanakan rangkaian sedemikian sehingga menjadi rangkaian seri atau paralel. Pada rangkaian tersebut, jika Anda telusuri dari a ke b, antara titik c dan d terdapat hambatan-hambatan yang dirangkai paralel. Di lain pihak, antara cdan d melalui cabang paling kanan terdapat hambatan 2 Ω, 1 Ω, dan 3 Ω yang dirangkai seri dan dapat diganti dengan sebuah hambatan ekivalen 6 Ω (2 Ω + 1 Ω + 3 Ω). Hambatan ekivalen 6 Ω ini paralel dengan hambatan 6 Ω pada cabang c – d sebelah kiri. Selanjutnya, antara titik cdan d, hambatan penggantinya (paralel 6 Ω dan 6 Ω) adalah :

1/R_cd = 1/6 + 1/6 + 2/6 = 1/3

sehingga diperoleh R_cd = 3 Ω.

Selanjutnya, R_ac, R_cd, dan R_bd menjadi tersusun seri. Dengan demikian, diperoleh R_ad = R_ac + R_cd + R_bd = 4 + 3 + 5 = 12 Ω.

3. 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 I_total, I₁ dan I₂ memenuhi hukum kirchoff arus? 

Jawab :

a) seperti nomor 12, adik akan mendapatkan jawaban R_total= 30 Ω

b) Kuat arus rangkaian
I = 12 volt / 30 Ω
I = 0,4 A

c) kuat arus pada hambatan R₁
I₁ = I_total 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 = I_total x (^R₁ / (R₁ + R₂) I₂ = 0,4 x (⁴⁰ / (40 + 60)
I₂ = 0,4 x (⁴⁰ / (100) = 0,16 A 

e) apakah I_total, I₁ dan I₂ memenuhi hukum kirchoff arus?
Menurut hukum kirchoff arus,
ΣI_masuk = ΣI_keluar
Jadi jumlah I₁ dan I₂ harus sama dengan I_total = 0,4 A
I_total = I₁ + I₂ 
I_total = 0,24 + 0,16 = 0,40 A, sesuai hasil perhitungan point b diatas. 

4.

Dari rangkaian listrik di samping maka tentukan :

a) hambatan pengganti antara A dan C

b) kuat arus yang keluar dari elemen

c) V_AB, V_BC dan V_AC

d) kuat arus yang melalui R₂ dan R₅

Penyelesaian :

a) 1/R_p1 = 1/R₃ + 1/R₄ = 1/3 + 1/6

R_p1 = 2Ω

R_s1 = R₂ + R_p1 = 4 + 2 = 6 Ω

1/R_p2 = 1/R_s1 + 1/R₅ = 1/6 + 1/12

R_p2 = 4Ω

R_t = R₁ + R_p2 = 2 + 4 = 6Ω

Jadi hambatan pengganti antara A dan C = R_t = 6 Ω

b) misalnya kuat arus yang keluar

dari elemen = i , maka :

i = E / (Rt + r) = 26 / (6 + 0,5) = 4A

c) V_AB = i . R₁ = 4 . 2 = 8 volt

V_BC = i . R_p2 = 4 . 4 = 16 volt

V_AC = i . R_t = 4 . 6 = 24 volt

d) Misal kuat arus yang melalui

R₂ adalah i₁ dan yang melalui

R₅ adalah i₂ maka:

i₁ = V_BC / R_s1 = 2,67A

i₂= V_BC/R₅ = 16/12 = 1,33A

5. Dari rangkaian hambatan berikut R₁ = 10 Ω
R₂ = 9 Ω
R₃ = 18 Ω
Tentukan hambatan pengganti antara titik A dan B! 

  

Jawab :

Rangkaian campuran, selesaikan paralel antara R₂ dan R₃ terlebih dahulu
1/ R_p = 1/R₂ + 1/R₃
1/ R_p = 1/9 + 1/18
1/ R_p = 2/18 + 1/18
1/ R_p = 3/18 
R_p = 18/3 = 6 Ω

Hasil ini kemudian diserikan dengan R₁
R_t = 10 + 6 = 16 Ω