LISTRIK DINAMIS

Coba kalian tekan saklar listrik di ruang kelas pada posisi ON kemudian kalian

amati lampu listriknya. Apa yang terjadi? Tentunya lampu tersebut akan menyala bukan?

Mengapa lampu tersebut menyala? Lampu tersebut menyala karena ada aliran listrik yang

mengalir pada lampu tersebut.

7.1.1 Rangkaian Listrik

Gambar 1 menunjukkan rangkaian listrik sederhana. Rangkaian listrik tersebut

merupakan susunan alat-alat listrik yang terdiri dari sumber arus, kawat penghantar, lampu

atau alat listrik, dan saklar. Pada gambar 1a saklar dalam keadaan terbuka dan rangkaian

tersebut disebut rangkaian terbuka. Pada rangkaian terbuka maka arus listrik tidak dapat

mengalir sehingga lampu tidak menyala. Pada gambar 1b saklar dalam keadaan tertutup

dan rangkaian tersebut disebut rangkaian tertutup. Pada rangkaian tertutup 1b maka arus

listrik mengalir melalui rangkaian sehingga lampu menyala.

7.1.2 Kuat Arus Listrik

Seperti telah dijelaskan bahwa lampu pada gambar 1b dapat menyala karena adanya

arus listrik. Arus listrik adalah aliran muatan-muatan listrik (dianggap sebagai muatan

positif) sepanjang rangkaian. Arah arus listrik adalah dari potensial tinggi (positif) ke

potensial yang lebih rendah (negative). Dengan demikian arah arus listrik berlawanan

dengan arah electron (e). Untuk menyatakan besarnya arus listrik yang melalui suatu

penghantar maka dinyatakan dalam besaran kuat arus listrik (I). Kuat arus listrik (I)

didefinisikan banyaknya muatan listrik yang melalui penghantar tiap satuan waktu.. Secara

matematis kuat arus dapat ditulis;

t

QI = ………………………………………………………….. (7.1)

I = kuar arus ……….. Ampere (A)

Q = Muatan listrik ……Coulomb (C)

t = waktu …………….sekon (s)

s

s

Gambar 1b.

Rangkaian listrik tertutup

Gambar 1a.

Rangkaian listrik terbuka

Berdasarkan persamaan 7.1, maka satu ampere adalah muatan listrik 1coulomb yang

mengalir melalui suatu penghantar selama satu detik.

s

CA

1

11 = ampere = coulomb/sekon

Muatan listrik satu electron adalah 1,6 x 10-19

C. Jika besarnya muatan listrik yang melalui

pengantar dalam waktu tertentu adalah Q Coulomb, maka jumlah electron yang melalui

penghantar adalah;

e

Qn = ………………………………………………………….. (7.2)

Alat untuk mengukur besarnya kuat arus listrik yang melalui suatu penghantar adalah

amperemeter. Amperemeter dirangkai seri dengan alat listrik (lampu)

Simbol amperemeter dalam rangkaian adalah

.

Contoh soal:

1. Kuat arus 0,32 A mengalir melalui suatu penghantar selama 10 sekon. Tentukan;

a. besar muatan listrik yang mengalir

b. banyaknya electron yang mengalir melalui penghantar.

0

20 40 60

80

100

0

5

10

mA

Gambar 7.5 amperemeter

e(-) I (+)

Gambar 7.3

Arah arus listrik dan arah elektron berlawanan

A

Gambar 7.4a

simbol amperemeter

A

Gambar 7.4b

Amperemeter dipasang seri

Cara membaca skala amperemeter adalah :

ukurxbatasalatmasimumskala

jarumditunjukyangskalaI =

……………… (7.3)

Seperti pada contoh gambar 7.5, maka nilai

kuat arus yang terbaca adalah;

mAmAxI 35100

60==

Penyelesaian:

Diketahui: I = 0,32 A, t = 10 s

Ditanya: a) Q? dan b) n?

Jawab:

a) Q = I x t

Q = 0,32 A x 10s = 3,2 C

b) n = Q/e

n = 3,2 C/(1,6x 10-19

)

n = 2 x 1019

elektron

SOAL LATIHAN 1

1. Muatan listrik sebesar 6,4 coulomb mengalir pada suatu penghantar selama 10

sekon. Tentukan kuat arus yang mengalir pada penghantar tersebut!

2. Jika dalam 1 menit terdapat 1019

elektrom yang melaui penghantar, maka

tentukan kuat arus pada penghantar tersebut! (e = 1,6x10-19

C)

7.1.2 Tegangan Listrik

Arus listrik dihasilkan oleh alat yang dinamakan sumber arus listrik. Contoh

sumber arus listrik adalah baterai, akumulator. Baterai dan akumulator termasuk sumber

arus searah atau DC. Sumber arus baterai dan akumulator memiliki dua terminal yang

disenut kutub. Kutub positif atau anoda memiliki potensial yang lebih tinggi dari kutub

negative atau (katoda). Beda potensial kutub-kutub sumber arus pada rangkaian terbuka

dinamakan GGL atau gaya gerak listrik (E). Satuan GGL adalah volt (V). Beda potensial

kutub-kutub sumber arus pada rangkaian tertutup dinamakan tegangan jepit V, satuannya

volt (V). Pada rangkaian tertutup tersebut arus mengalir dari kutub positif ke kutub

negative atau dari titik yang potensialnya lebih tinggi ke titik yang potensialnya lebih

rendah.

Untuk mengukur besarnya GGL atau tegangan jepit sumber arus listrik digunakan

alat yang disebut voltmeter. Voltmeter dalam rangkaian dipasang secara paralel. Usaha

untuk memindahkan muatan Q dari satu titik ke titik lain yang memiliki beda potensial E

adalah

QEW = ………………………………………………………… (7.4)

W = usaha atau energi Joule (J)

Q = muatan listrik Coulumb (C)

E = GGL volt (V)

7.2.1 Hukum Ohm

a. Hubungan Kuat arus dan tegangan

Untuk memahami hubungan kuat arus dan tegangan listrik, kita lakukan percobaan

sebagai berikut;

1. Siapkan voltmeter, amperemeter, sumber tegangan DC, hambatan tetap (resistor)

dan hambatan variable.

2. Rangkaialah alat-alat tersebut seperti gambar berikut:

3. Aturlah kontak geser pada hambatan variable sedemikian sehingga nilai

hambatannya maksimum. Tutuplah saklar (s) dan amati nilai kuat arus yang terukur

pada amperemeter dan tegangan ujung-ujung hambatan pada voltmeter.Aturlah

kontak geser pada hambatan variable sedemikian sehingga nilai hambatannya

mengecil. Pada saat itu amati pembacaan pada amperemeter dan voltmeter.

4. Buatlah tabel pengamatan, misalnya diperoleh hasil pengamatan seperti berikut;

NO Tegangan = V

(volt)

Kuat arus = I

(ampere)

V/I

1

2

3

8,0

6,0

4,0

0,4

0,3

0,2

20,0

20,0

20,0

V

E

Gambar7.6

pengukuran tegangan jepit

A V

Hambatan (R)

s Hambatan geser

E

Gambar 7.7 hubungan kuat arus dan tegangan

4

5

2,0

1,0

0,1

0,05

20,0

20,0

Berdasarkan data tersebut maka dapat dibuat grafik hubungan V terhadap I sebagai ut

Dari hasil pengukuran terhadap nilai V dan nilai I maka diperoleh perbandingan V

terhadap I adalah tetap. Dari grafik telihat perbandingan V terhadap I berupa garis lurus.

Hubungan V dan I tersebut pertama kali diselidiki oleh seorang ahli fisika dari jerman

George Simon Ohm (1787 – 1854) dan dirumuskan sebagai hukum Ohm, yaitu; Besar

kuat arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar berbanding lurus dengan beda

potensial ujung-ujung penghantar tersebut. Secara matematis ditulis sebagai berikut;

kI

V= ………………………………………………………………….. (7.5)

Tetapan k kemudian dinyatakan sebagai hambatan pemnghantar (resistor =R), sehingga

persamaan 7.5 menjadi;

RI

V= atau RxIV = …………………………………………………….. (7.6)

V = beda potensial (tegangan listrik) …. Volt (V)

I = kuat arus listrik …………………… ampere (A)

R = hambatan penghantar (resistor) ….. ohm (Ω = dibaca omega)

CONTOH SOAL:

1. Sebuah lampu dipasang pada sumber tegangan 220V. Jika kuat arus listrik yang

melalui lampu 0.25 A, maka tentukan hambatan listrik tersebut?

Penyelesaian:

Diketahu: V = 220 volt, I = 0,25 A

Ditanya: R

Jawab:

I

VR =

0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 I (ampere)

1,0

2,0

4,0

6,0

8,0

V (volt)

Gambar 7.8 Hubungan V dan I

Ω== 88025,0

220

A

VR

SOAL LATIHAN 2

1. Sebuah lampu pijar memiliki hambatan 1000 ohm dipasang pada sumber tegangan

220 volt. Tentukan kuatr arus yang melalui lampu pijar tersebut!

2. Seterika listrik memiliki hambatan 440 ohm dihubungkan pada sumber tegangan.

Jika kuat arus yang melalui seterika listrik tersebut adalah 0,5 ampere, maka

tentukan besar beda potensial dari sumber tegangan tersebut!

KEGIATAN PERCOBAAN 1 a. Judul percobaan: Hukum Ohm

b. Tujuan Percobaan: membuktikan hukum ohm tentang hubungan tegangan, kuat

arus dan hambatan listrik

c. Alat dan bahan:

1. Amparemeter

2. Voltmeter

3. Hambatan

4. Hambatan variable (geser)

5. Sumber Arus DC (power supply)

d. Langkah percobaan

NO Tegangan = V

(volt)

Kuat arus = I

(ampere)

V/I

1

2

3

4

5

6. Buatlah grafik hubungan antara tegangan (V) dan Kuat arus (I)

7. Buatlah kesimpulan

8. buatlah laporan pada kertas folio dan kumpulkan pada guru pembimbing

b. Hambatan suatu penghantar

A V

Hambatan (R)

s Hambatan geser

E

6. Saklar

7. kabel

8. kertas grafik

9. penggaris

1. Susunlah alat-alat seperti gambar di

samping.

2. Tutuplah saklar (S)

3. Amati jarum yang ditunjukkan

amperemeter dan voltmeter .

4. Catat hasil pengukurann pada

tabel.

5. Ulangi percobaan dengan

menggeser kontak geser hambatan

variable.

Berdasarkan hasil percobaan, hambatan suatu penghantar berbanding lurus dengan

panjang hambatan dan berbanding terbalik dengan luas penampangnya.

A

lR ∞ ……………………………………………………………………. (7.7)

Apabila ruas kiri disamakan dengan ruas kanan, maka diperlukan factor pembanding.

Faktor pembanding tersebut nilainya bergantung pada jenis bahan penghantar sehingga

desebut hambat jenis dan dilambangkan ρ, sehingga persamaan (7.7) ditulis;

A

lR ρ= …………………………………………………………………… (7.8)

R = hambatan suatu penghantar (ohm)

ρ = hambat jenis bahan (ohm meter)

l = panjang penghantar (m)

A= luas penampang (m2)

Berikut ini contoh hambat jenis dari berbagai bahan

Tabel. 7.1 Hambat jenis berbagai bahan

Nama bahan ρ (ohm meter)

I. Penghantar

a. Aluminium

b. Besi

c. Emas

d. Perak

e. Platina

f. Raksa

g. Tembaga

h. Timbal

i. Nikrom

II. Semikonduktor

a. Karbon

b. Germanium

c. Silikon

d. Dioksid tembaga (CuO)

III. Isolator

a. Kaca

b. Karet

c. Mika

d. Kayu

2,8 x 10-8

12 x 10-8

2,4 x 10-8

1,6 x 10-8

11 x 10-8

98 x 10-8

1,7 x 10-8

21 x 10-8

1 x 10-8

3,5 x 10-5

0,5

0,7

1 x 103

1010

- 1014

1013

- 1016

1011

- 1015

108 - 10

11

Nilai hambat jenis suatu penghantar bertambah secara linier sesuai dengan kenaikan suhu,

dan secara matematis dinyatakan;

)1(0 tt ∆+= αρρ ……………………………………………………….. (7.9)

ρt = hambat jenis bahan pada suhu t

ρo = hambat jenis bahan mula-mula

α = koefisien suhu ∆t = kenaikan suhu

Pengaruh kenaikan suhu bahan terhadap hambat jenis bahan dapat dilukiskan sebagai

berikut;

Karena hambat jenis bahan merupakan funsi linier dari suhu maka nilai hambatan suatu

penghantar juga merupakan fungsi linier terhadap suhu.

Persamaan (7.8) dapat ditulis :

A

lRdan

A

lR tt ρρ == 00

A

ltRt )1(0 ∆+= αρ

)1(0 tA

lRt ∆+= αρ

Jadi )1(0 tRRt ∆+= α …………………………………………… (7.10)

Rt = hambatan penghantar pada suhu t

Ro = hambatan penghantar mula-mula

α = koefisien suhu

Berikut ini koefisien suhu dari beberapa bahan (zat)

Tabel 7.2 koefisien suhu beberapa bahan

Nama bahan Koefisien suhu α (0C

-1)

Kuningan

Aluminium

Tembaga

Besi

Tibal

Perak

Wolfram

2,0 x 10-3

7,9 x 10-3

3,9 x 10-3

5 x 10-3

4,3 x 10-3

3 x 10-3

4,5 x 10-3

Contoh soal

1. Batang aluminium panjangnya 0,8 m dan luas penampangnya 4 mm2. Jika hambat

jenis aluminium adalah 2,6 x 10-8

ohm m, maka tentukan hambatan aluminium

tersebut.

Penyelesaian:

Diketahui: l = 0,8 m; A = 4 mm2 = 4x10

-6m

2; ρ = 2,6 x 10

-8 ohm m

Ditanya: R?

ρo

ρt

0 toC

Gambar 7.9a hubungan ρ dan ∆t

Pada komduktor

ρ

toC

Gambar 7.9b hubungan ρ dan t

Pada semikonduktor

Jawab:

A

lR ρ=

ohmxx

xR3

6

8 102,5104

8,0106,2 −

−

− ==

2. Batang tembaga pada suhu 250C memiliki hambatan 2000 ohm. Berapa hambatan

tembaga tersebut pada suhu 1250C jika koefisien suhu tembaga 3,9x10

-3 oC

-1.

Penyelesaian:

Diketahui: R0=2000 ohm; ∆t= 1000C; α = 3,9x10

-3 oC

-1

Ditanya: Rt?

Jawab:

)1(0 tRRt ∆+= α

Rt= 2000(1+3,9x10-3

.100)

Rt = 2780 ohm

SOAL LATIHAN :

1. Suatu kawat panjangnya 200 cm dan luas penampangnya 0,8 mm2. Jika hambatan

kawat tersebut 20 ohm, maka tentukan hambatan jenis kawat tersebut.

2. Suatu benda memiliki hambat jeis 2,5x10-8

ohm m. Jika hambatan kawat tersebut 4

ohm dan luas penampang kawat 0,2 mm2, maka panjang kawat tersebut adalah.

7.1 Hukum Kirchoff

Seorang ahli fisika Gustav Kichoff (1824 – 1887) mengemukakan aturan yang

berkaitan dengan cara menghitung kuat arus, beda potensial dua titik dalam rangkaian

listrik. Aturan yang dikemukakan kirchoff tersebut dikenal dengan hukum Kirchoff.

a. Hukum I Kirchoff

Perhatikan gambit berikut:

Gambar 7.10a adalah rangkaian tidak bercabang. Kuat arus yang melalui lampu L1

sama dengan kuat arus yang melalui lampu L2 dan L3, yaitu I. Jadi pada rangkaian tidak

bercabang, kuat arus pada setiap titik dalam rangkaian tersebut adalah sama besar.

Gambar 7.10b menunjukkan rangkaian bercabang. Berdasarkan pengukuran yang

teliti, maka jumlah kuat arus I1, I2 dan I3 adalah sama dengan kuat arus I. Kesimpulan hasil

pengukuran tersebut dikenal dengan hukum I Kirchoff, yang menyatakan;

Dalam suatu rangkaian bercabang, jumlah kuat arus yang masuk titik cabang

sama dengan jumlah kuat arus yang meninggalkan titik cabang tersebut. Sesuai dengan gambar 7.10b, secara matematis hukum Kirchoff dapat ditulis;

L1

L2

L3

I I

I

L1

L2

L3

I

I1

I2

I3

Gambar 7.10a

Rangkaian tidak bercabang

Gambar 7.10b

Rangkaian bercabang

321 IIII ++=

atau secara umum ditulis

∑ ∑= keluarmasuk II …………………………………………………….. (7.11)

Contoh soal

1. perhatikan ganbar di samping:

Tentukan besar I2?

Penyelesaian:

Sesuai dengn hukum I Kirchoff, maka

∑ ∑= keluarmasuk II

I2 + I3 = I1 + I4

I2 + 1,5 A = 2 A + 1A

I2 = 1,5 A

b. Hukum II Kirchoff

SOAL LATIHAN 3

1. Perhatikan gambar berikut.

E

R1 R2

R3 R4

A

B

C

D

R5 3A

1A

2,5A

I1=2A

I2

I3=1,5A

I4=1A

Tentukan kuat arus yang melalui

hambatan R2, R3, dan R5!

Perhatikan rangkaian tertutup berikut:

Pada rangkaian tertutup, jumlah aljabar gaya gerak listrik (GGL) dengan jumlah

aljabar dari penurunan tegangan (hasil kali kuat arus dan hambatan) adalah sama

dengan nol.

Secara matematis hukum II Kirchoff dapat dinyatakan sebagai berikut;

∑ ∑ =+ 0).( RIε …………………………………………………….. (7.12)

Perjanjian tanda:

Kuat arus bertanda (+) jika aranya sama dengan arah loop yang ditinjau dan bertanda (-)

jika berlawanan dengan arah loop.

GGL (ε) diberi tanda (+) jika saat mengikuti loop menjumpai kutub (+) sumber tegangan

terlebih dahulu dan GGL diberi tanda (-) jika saat mengikuti loop menjumpai kutub (-)

sumber tegangan terlebih dahulu.

Contoh:

1. Perhatikan kembali gambar 7.11, kita tinjau arah loop dari ABCDA, maka;

∑ ∑ =+ 0).( RIε

(ε1 – ε2 – ε3) + I(r1+R1+r2+R2+r3+R4) = 0

2. Perhatikan gambar berikut;

Perhatikan loop 1: arah ABCDA

∑ ∑ =+ 0).( RIε

Gambar 7.12 rangkaian tertutup dengan dua loop

ε 2, r2

A D

R3

R1

ε1, r1

R2 B C E

F

R4

I1 I2

I3

Loop 1 Loop 2

R5

R1

ε1, r1

R2 ε 2, r2

R3

ε 3, r3

A

B C

D

Gambar 7.11 rangkaian tertutup

Gambar 7.11 di saping adalah

rangkaian tertutup yang disusun oleh

beberapa sumber tegangan dan

hamabatn listrik.

Pada rangkaian tersebut dapat kita

buat satu loop.

Untuk rangkaian tertutup dengan

beberapa sumber tegangan dan

hambatan, maka berlaku hukum II

Kirchoff, yaitu;

ε1 + I1(r1+R1+R2) + I3(R3) = 0 …………………. ( i )

Perhatikan loop 2: arah CEFDC

ε2 + I2(r2+R4+R5) - I3(R3) = 0 ………………….. ( ii )

pada titik D, dengan menggunakan hukum I Kirchoff maka;

I2 + I3 = I1 ……………………………………….. ( iii )

Dengan mensubstitusi persamaan ( i ), (ii) dan (iii) maka diperoleh harga I1, I2 dan I3.

Untuk menentukan beda potensial antara dua titik, misalnya titik CD digubakan

persamaan:

∑ += CDCDCD IRV )(ε …………………………………………………… (7.13)

maka VCD= 0 + I3R3

Contoh soal:

1.

Tentukan besarnya I1, I2 dan I3 serta besar beda potensial antara ujung-ujung CD?

Penyelesaian:

Kita buat dahulu loop pada rangkaian:

Kita tinjau loop 1 (ABCDA):

∑ ∑ =+ 0).( RIε

(ε1 + ε1) + I1(r1+r2 +R1) + I3(R3) = 0

(3+2) + I1(1+1+12) + I3 .12 = 0

14 I1 + 12 I3 = - 5 …………………….. ( i )

Kita tinjau loop 2 (CEFDE)

∑ ∑ =+ 0).( RIε

(ε3 – ε4) + I2(r3 + r4 + R2) – I3(R3) = 0

(4 – 6) + I2(1+1+24) – I3(12) = 0

26 I2 – 12 I3 = 2 ……………………. (ii)

Kita tinjau titik D; I2 + I3 = I1 …………… (iii)

Substitusi persamaan (i) dan persamaan (iii)

14 (I2 + I3 ) + 12 I3 = - 5

ε 4, r4

A D

R3

R1

ε1, r1

B C E

F I1 I2

I3

Loop 1 Loop 2

R2

ε 3, r3 ε 2, r2

ε 4, r4

A D

R3

R1

ε1, r1

B C E

F I1 I2

I3 R2

ε 3, r3 ε 2, r2

ε1= 3 volt; ε2= 2 volt;

ε3 = 4 volt; ε4 = 6 volt

r1= r2 = r3 = r4 = 1 ohm

R1 = 12 ohm; R2 = 24 ohm;

R3 = 12 ohm

14 I2 + 26 I3 = -5 …………………… (iv)

eliminasi persamaan (ii) dan (iv)

(26 I2 – 12 I3 = 2) x 7, maka 182 I2 – 84I3 = 14

(14 I2 + 26 I3 = -5) x 14, maka 182 I2 + 364 I3 = 70

------------------------- -

-448 I3 = -56

I3 = 0,125 A

Dari persamaan (iv), maka

14 I2 + 26x 0,125 = -5

14 I2 + 3,25 = -5

14 I2 = -8,25

I2 = -0,589 A

Dari persamaan (iii) diperoleh

I2 + I3 = I1

-0,589 + 0,125 = -0,464 A

Kita tinjau untuk menentukan VCD

∑ += CDCDCD IRV )(ε

VCD = 0 + I3.R3

VCD = 0,125 x 12 = 1,5 volt

SOAL LATIHAN 4:

1. Perhatikan gambar berikut:

ε 3, r3

A D

R2

R1

ε1, r1

B C E

F

R3

ε 2, r2

Besar ε1=6V, ε2= 3V dan ε3=4,5V

Besar r1= r2= r3= 0,5 ohm

Besar R1=12 ohm, R2=6 ohm dan

R3= 8 ohm.

Tentukan:

a. kuat arus yang melalui

hambatan R1, R2, dan R3.

b. Beda potensial CD

7.1.1 Susunan komponen-komponen listrik dalam rangkaian.

Dalam praktek kehidupan sehari-hari, komponen-komponen listrik seperti lampu

dirangkai secara seri atau paralel. Jaringan listrik di rumah misalnya dirankai secara

paralel. Itulah sebabnya ketika salah satu jaringan lampu di rumah putus maka lampu yang

lain tidak padam.

a. Susunan hambatan yang dirangkai secara seri (rangkaian seri)

V = V1 + V2 + V3

V = I.R1 + I.R2 + I.R3

I.Rt = I(R1 + R2 + R3)

Rt = (R1 + R2 + R3)

Jadi jika terdapat n hambatan yang dirangkai secara seri, maka hambatan pengganti

rangkaian tersebut adalah Rs

ns RRRRR ++++= ...321 ……………………………………………… (7.14)

b. Susunan hambatan yang dirangkai secara paralel (rangkaian paralel)

++=

321

111

RRRV

R

V

maka

Gambar 7.14 rangkaian paralel

R2

V

R1

R3

I

I1

I2

I3

Gambar 7.13 rangkaian seri

R2

V1 V1 V1

R1 R3

V

I

Rangkaian disamping adalah

rangkaian tidak bercabang dengan

tiga hambatan disusun secara seri.

Pada rangkaian tidak bercabang

maka kuat arus pada setiap titik

adalah sama.

Gambar 7.14 adalah rangkaian bercabang

dengan hambatan disusun secara paralel.

Pada rangkaian bercabang, maka jumlah

kuat arus yang masuk titik cabang sama

dengan jumlah kuat arus yang

meninggalkan titik cabang tersebut.

Sehingga:

I = I1 + I2 + I3

321 R

V

R

V

R

V

R

V++=

321

1111

RRRR++=

Secara umum apabila terdapat n hambatan yang disusun secara paralel, maka berlaku;

np RRRRR

1...

1111

321

++++= …………………………………………… (7.15)

CONTOH SOAL:

1. Tiga hambatan masing-masing 6 ohm, 4 ohm dan 8 ohm disusun secara seri dalam

suatu rangkaian listrik seperti gambar berikut.

Penyelesaian:

a. Rs = R1+R2+R3

Rs = 6Ω + 4Ω + 8Ω = 18Ω

b. AR

VI 25,0

18

5,4===

c. V1 = I.R1 = 0,25x6=1,5 volt

V2 = I.R2 = 0,25x4=1 volt

V3 = I,R3 = 0,25x8=2 volt

2. Tiga hambatan disusun seperti gambar berikut

Penyelesaian:

a. 321

1111

RRRR++=

12

1

6

1

12

11++=

R

R2=6Ω

V

R1 =12Ω

R3=12Ω

I=0,4A

I1

I2

I3

R3=8Ω R1=6Ω R2=4Ω

V=4,5 volt

I

Tentukan:

a. hambatan pengganti

b. kuat arus yang mengalir

pada rangkaian

c. beda potensial ujung-ujung

masing-masing hambatan

Berdasarkan gambar di samping,

tentukan;

a. hambatan pengganti

b. beda potensial ujung-ujung

sumber tegangan.

c. Kuat arus yang melalui

masing-masing hambatan

12

1

6

2

12

11++=

R

Ω== 312

41Rmaka

R

b. V = I.R

V = 0,4x3 = 1,2 volt

c. I1= V/R1 = 1,2/12 =0,1 A

I1= V/R2 = 1,2/6 = 0,2 A

I3= V/R3 = 1,2/12 =0,1 A

SOAL LATIHAN 5:

1.Perhatikan gambar berikut

2.Tiga hambatan di susun seperti gambar berikut.

R3=8Ω

R2=6Ω

V=6,0 volt

R1=12Ω

R3=8Ω

R1=12Ω

R2=4Ω V=6,0 volt

Tentukan

a. Hambatan pengganti rangkaian

b. kuat arus yang melalui rangkaian.

c. Beda potensial pada ujung-ujung

hambatan R1, R2, dan R3

Tentukan:

a. hambatan pengganti rangkaian

b. kuat arus rang melalui R1, R2 dan

R3.

c. Beda potensial ujung-ujung R1,

R2 dan R3.

7.2 Rangkaian listrik Jembatan Wheatstone

7.3 Rangkaian Sumber Tegangan

Untuk mendapatkan tegangan atau kuat arus listrik sesuai yang dibutuhkan dari

sumber tegangan (arus searah) maka dapat dilakukan dengan menggabungkan beberapa

sumber tegangan tersebut. Penggabungan beberapa tegangan dapat dilakukan baik secara

seri maupun paralel.

a. Susunan sumber tegangan yang dirangkai scara seri

GGL total adalah: ε = ε1 + ε2 + ε3 + …+ εn

ε s= n ε …………………………………………. (7.17) Hambatan dalan pengganti rangkaian seri adalah rs = n r …………………. (7.18)

Kuat arus yang melalui rangkaian adalah;

nrRI s

+=

ε …………………………………………………………………. (7.19)

b. GGL disusun secara paralel

Gambar 7.15 rangkaian paralel

E

G

R1 R2

R3 R4

A

B

C

D

Gambar 7.16 rangkaian seri

sumber tegangan

ε1;r1 ε2;r2

ε3;r3

R

Gambar 7.15 adalah rangkaian jembatan

wheatstone. G adalah galvanometer. Pada

rangkaian tersebut galvanometer

menunjukan angka nol dan berlaku:

4241 RRRR +=+ ………….. (7.16)

Dari gambar 7.16 tampak bahwa

beberapa sumber tegangan dususun seri

bila kutub positif salah satu sumber

tegangan dihubungkan dengan kutub

negative sumber tegangan yang lain.

Kuat arus yang mangalir pada rangkaian adalah;

n

rR

I

+

=ε

………………………………………………………………….. (7.22)

CONTOH SOAL:

1. Tiga buah baterai masing-masing memiliki GGL 1,5 volt dan hambatan dalam 0,5

ohm. Ketiga baterai tersebut disusun secara seri dan dihubungkan dengan

hambatan7,5 ohm. Tentukan:

a. kuat arus yang melalui hambatan luar.

b. Beda potensial ujujung-ujung hambatan luar.

Penyelesaian:

Diketahui: n = 3, ε = 1,5 volt; r = 0,5 ohm.

Ditanya; a) I ?; b) Vpada hambatan?

Jawab:

a) nrR

I s

+=

ε

)5,03(5,7

5,13

x

xI

+=

AI 5,09

5,4==

b) V = IxR

V = 0,5 x 7,5 = 3,75 volt.

2. Dua buah baterai masing-masing dengan GGL 1,5 volt dan hambatan dalam 0,5

ohm. Keduanya disusun secara paralel dan dihubungkan pada hambatan luar 5,75

ohm. Tentukan;

a. kuat arus yang melalui rangkaian.

b. Tegangan jepit pada ujung-ujung hambatan.

Penyelesaian:

Diketahui: n=2; ε = 1,5 volt; r = 0,5 ohm disusun paralel

Ditanya; a) I ? dan b)Vpada hambatan ?

Jawab:

R

ε1;r1

ε2;r2

ε3;r3

I

Gambar 7.17 susunan paralel

GGL

Pada gambar 7.17 kutub-kutub yang sama

dari GGL saling dihubungkan. Susunan GGL

seperti ini disebut susunan paralel GGL.

Besar GGL pengganti dari susunan paralel

GGL adalah;

εp = ε1 = ε2 = ε3 = ε …………. (7.20)

Hambatan dalam pengganti pada rangkaian

paralel adalah;

np rrrrr

1...

1111

321

++++=

Untuk n hambatan r yang sama, maka

n

rrp = ……………………….. (7.21)

a)

2

5,075,5

5,1

+

=I

AI 25,06

5,1==

c) V = IxR

V = 0,25 x 5,75 = 1,4375 volt

SOAL LATIHAN 6:

1. Dua GGL masing-masing 3V;0,5 ohm di susun seri dalam dalam rangkaian dan

dihubungkan pada hambatan luar 11 ohm. Tentukan

a. kuat arus yang melalui rangkaian?

b. tegangan jepin pada hambatan luar?

2. Dua GGL masing-masing 6V;1 ohm disusun paralel dan dihubungkan dengan

hambatan luar 17,5 ohm. Tentukan

a. kuat arus yang melalui hambatan luar

b. tegangan pada ujung-ujung hambatan luar

7.4 Alat-alat ukur listrik

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering berhubungkan dengan pengukuran suatu

besaran. Demikian pula dengan besaran listrik. Para pekerja perbaikan elektronika

misalnya, sering melakukan pengukuran kuat arus yang melalui suatu rangkaian dan

tegangan pada suatu komponen. Berikut ini akan kita bahas beberapa alat ukur, yaitu;

7.4.1 Galvanometer. Galvanometer adalah alat yang dugunakan untuk mendeteksi adanya arus listrik

dalam suatu rangkaian. Bagian-bagian galvanometer terdiri sebuah magnet, sebuah

kumparan kawat, pegas spiral, jarum peninjuk, dan skala ukur.

U S

pegas

pegas

kumparan

magnet

skala

Jarum penunjuk

Gambar 7.18 komponen-

komponen Galvanometer

Ketika kumparan tidak dialiri arus,

maka posisi jarum pada skala angka

nol. Ketika kumparan dialiri arus,

maka timbul gaya yang memutar

kumparan. Pegas mengendalikan

putaran sedemikian sehingga besar

sudut putaran jarum sebanding

dengan kuat arus yang mengalir.

Besarnya arus dapat dibaca pada

skala ukur.

7.4.2 Ampermeter

Galvanometer hanya dapat mengukur kuat arus yang sangat kecil. Untuk mengukur

kuar arus yang lebih besar dari batas ukur maksimum galvanometer maka dipasang

hambatan shunt secara paralel dengan galvanometer.

sesuai dengan hukum I Kirchoff pada rangkaian bercabang di titik A, berlaku;

I = Is + IG

n.IG = Is + IG

Is = (n-1)IG

VAB = Is.Rs = IG.RG atau

s

G

G

s

R

R

I

I=

s

G

G

G

R

R

I

In=

− )1(

Gs Rn

R)1(

1

−= ……………………………………………………………….(7.23)

7.4.3 Voltmeter

Voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur beda potensial listrik.

Sebuah basicmeter atau galvanometer dapat digunakan sebagai voltmeter dengan cara

memasang hambatan secara seri dengan galvanometr tersebut. Hambatan tersebut disebut

hambatan multiplier (Rm)

G

I A Is Rs B

IG

RG

Gambar7.19 Rangkaian hambatan

shunt

IG = adalah kuat arus maksimum

Galvanometer.

Is = adalah kuat arus hambatan Shunt

I = kuat arus ampermeter

Rs= hambatan shunt

RG=hambatan galvanometer.

Apabila kita akan merancang

ampermeter dengan kuat arus

maksimum I yang besarnya n IG,

maka;

Kita ingin mendesain voltmeter yang memiliki batas ukur maksimum V = n VG

Pada rangkaian tidak bercabang, maka kuat arus yang melalui setiap titik adalah sama.

Misalkan arus yang melalui Rm adalah I, maka arus yang melalui G adalah juga I.

Berdasarkan gambar 7.20, maka

V = Vm + VG

n VG = Vm + VG

n (I.RG) = I.Rm + I.RG

I.Rm = I.RG (n-1)

Rm = RG (n-1)

Jadi apabila kita menginginkan batas ukur voltmeter adalah n kali batas ukur pada

basicmeter, maka diperlukan hambatan multiplier yang besarnya adalah;

)1( −= nRR Gm ………………………………………………………… (7.24)

CONTOH SOAL:

1. Sebuah galvanometer dengan batas ukur maksimum10 mA akan digunakan untuk

mengukur kuat arus 2 A. Jika hambatan dalam galvanometer adalah 10 ohm, maka

tentukan hambatan shun yang harus digunakan ?

Penyelesaian:

Diketahui:IG = 10 mA; I = 2,01 A= 2010 mA; RG = 10 ohm.

Ditanya: Rs ?

Jawab:

I = n. IG

2010 = n 10, maka n = 201

Gs Rn

R)1(

1

−=

ohmRs 05,010)1201(

1=

−=

2. Sebuah voltmeter memiliki batas ukur maksimum 50 mV dan hambatan dalamnya

20 ohm. Apabila kita akan mengukur beda potensial sebesar 10 V, maka berapa

ohm hambatan multiplier harus dipasang seri dengan voltmeter tersebut.

Penyelesaian:

Diketahui: VG = 50 mV = 5x10-2

V; RG=20 ohm; V = 10 V

Ditanya: Rm ?

Jawab:

Gambar7.20 Rangkaian hambatan

Multiplier

G I A Rm B C

RG

Vm

V

Rm= hambatan multiplier yang

dipasang seri dengan

galvanometer

RG= hambatan galvanometer

Vm= beda potensial pada ujung-ujung

hambatan multiplier

VG = beda potensial pada ujung-

ujung-ujung galvanometer

V = hambatan voltmeter

V = n VG

10 = n x 5x10-2

; maka n = 200

)1( −= nRR Gm

ohmRm 3980)1200(20 =−=

SOAL LATIHAN 7:

1.Skala maksimum suatu galvanometer adalah 1 mA. Hambatan dalam galvanometer

tersebut 40 ohm. Agar galvanometer tersebut dapat digunakan untuk mengukur kuat arus

sampai batas 101 mA, maka berapa ohm nilai hambatan shunt harus dipasanga paralel

dengan galvanometer.

2.Skala maksimum suatu galvanometer adalag 1 mA dan hambatan dalamnya 20 ohm.

Galvanometer tersebut akan difungsikan sebagai voltmeter dengan skala maksimum 402

mV. Tentukan nilai suatu hambtan Rm yang dipasang seri dengan galvanometer tersebut.

7.5 Energi dan Daya Listrik

7.5.1. Energi Listrik

Tentunya kalian pernah menggunakan seterika listrik bukan?. Seterika listrik yang

kita gunakan mengasilkan panas. Panas yang dihasilkan sterika tersebut berasal dari energi

listrik. Ketika kita menyalakan senter, maka terjadi perubahan enegi kimia menjadi energi

listrik dan cahaya. Untuk mengetahui seberapa besar energi yang dibutuhkan oleh suatu

alat listrik, maka dapat dipahami konsep berikut;

Besarnya energi listrik yang diperlukan oleh alat listrik R adalah sama dengan usaha untuk

memindahkan muatan listrik Q dari A ke B yang beda potensialnya V, yaitu:

W = Q . V

W = (I.t) . V atau

tIVW ..= ……………………………………………………………………… (7.25)

sesuai dengan hukum ohm V=IR, maka persamaan (7.25) menjadi

tRIW .2= ……………………………………………………………………… (7.26)

persamaan V = IR dapat ditulis I = V/R, sehingga persamaan (7.25) menjadi

tR

VW

2

= ………………………………………………………………………. (7.27)

W = energi listrik (J)

V = beda potensial listrik atau tegangan listrik (V)

I = kuat arus listrik (A)

I A B R

Gambar 7.21 Rangkaian tertutup

Pada rangkaian tertutup seperti gambar di

samping, arus listrik I mengalir melalui

hambatan R. Arus listrik mengalir dari

potensial tinggi ke potensial yang lebih

rendah. Arus listrik tersebut tidak lain

adalah gerakn muatan listrik yang melalui

rangkaian tersebut. Besarnya muatan

listrik yang mengalir pada rangkaian

adalah Q = I . t

t = lama waktu (t)

7.5.2. Daya Listrik

Daya listrik (P) dinyatakan sebagai besarnya energi listrik tiap satuan waktu. Secara

matematis daya dapat ditulis;

t

WP = ……………………………………………………………………… (7.28)

P = daya listrik (watt = w)

W= energi listrik (Joule =J)

t = lama waktu (sekon=s)

karena tIVW ..= , tRIW .2= , tR

VW

2

= , maka

..IVP = ……………………………………………………………………. (7.29)

.2 RIP = …………………………………………………………………… (7.30)

R

VP

2

= …………………………………………………………………… (7.31)

7.5.3. Hubungan Satuan Energi listrik dan satuan daya listrik

Berdasarkan persamaan 7.28, maka waktusatuan

energisatuandayasatuan = atau

sWJatausJwatt

sekon

joulewatt

1111

1

11

1 ==

=

−

Untuk pengukuran energi listrik dari PLN yang dipakai para konsumen, digunakan satuan

kilowatt hour (kWh) atau kilowatt jam. Peralatan yang digunakan untuk mengukur

penggunaan energi listrik para konsumen adalah kWh meter.

1 kWh = (1 kW) x (1 jam)

1 kWh = (1000 W)x(3.600 s)

1 kWh = 3.600.000 Ws = 3,6 x 106 J

Jadi

JxkWh6106,31 =

Contoh Soal:

1. Ujung –ujung suatu hambatan 100 ohm dihubungkan dengan sumber tegangan

listrik 12 volt. Jika rangkaian tersebut dipasnang selama 10 sekon, tentukan:

a. energi yang diserap hambatan tersebut?

b. daya listrik yang digunakan.

Penyelesaian:

Diketahui: R = 100 ohm. V = 12 volt; t = 10 s

Ditanya:

a. W?; b.P ?

Jawab:

a. tR

VW

2

=

JW 4,1410100

122

==

b. R

VP

2

=

WP 44,1100

122

==

2. Suatu keluarga menggunakan 4 lampu masing-masing 25 W selama 10 jam per

hari, sebuah televise 100 W selama 10 jam per hari, sebuah seterika listrik 250 W

selama 2 jam per hari. Jika hariga listri Rp200,00/kWh, maka tentukn biaya

rekening listrik keluarga tersebut selama satu bulan (30 hari)

Penyelesaian:

Diketahui P1 = 4x25W = 100 W = 0,1 kW

t1 = 10 jam

P2 = 100 W = 0,1 kW

t2 = 10 jam

P3 = 2x250W = 500W = 0,5 W

t3 = 2 jam

Ditanya: biaya rekening dalam 1 bulan (30 hari)

Jawab:

W = P . t

W = (0,1 x 10) + (0,1 x 10) + (0,5 x 2) = 3 kWh

Energi yang terpakai selama 1 bulan adalah = 30 x 3 kWh = 90 kWh.

Biaya rekening listrik = 90 kWh x Rp 200,00/kWh = Rp 18.000.00,00

SOAL LATIHAN 8:

1. Sebuah seterika listrik memiliki elemen pemanas yang hambatanya 200 ohm.

Seterika tersebut dihubungkan dengan suber tegangan sehingga dialiri arus listrik 2

A. Jika sterika digunakan selama 2 jam, maka hitung energi yang digunakan.

(nyatakan dalam satuan J dan kWh)

2. Suatu keluarga menggunakan sebuah televise 100 W dinyalakan 10 12 jam/hari.

Menggunakan 4 lampu masing-masing 250 W selama 10 jam/hari. Menggunakan

satu seterika 200 W selama 2 jam/hari. Menggunakan kulkas 100 W sepanjang hari.

Jika harga listrik Rp 200,00/kWh, maka hitung biaya listrik keluarga tersebut

selama satu bulan (30 hari)

7.6 Penerapan Listrik Dinamis dalam kehidupan sehari-hari

7.6.1. Pemanfaatan energi listrik untuk menghasilkan energi panas

Energi listrik dapat diubah menjadi energi panas melalui alat yang disebut elemen

pemanas. Elemen pemanas berupa kumparan kawat logam tipis. Ketika dilalui arus listrik,

kumparan ini berfungsi sebagai hambatan listrik sehingga mengubah energi listrik menjadi

panas.

Contoh penggunaan Elemen pemanas yaitu;pada seterika listrik, ketel uap, kompor

listrik, pengering rambut, dan lampu pijar.

7.6.2. Pemanfaatan energi listrik untuk menghasilkan energi cahaya.

7.6.3. Pemanfaatan energi listrik untuk menghasilkan energi gerak.

Energi listrik dapat dapat diubah menjadi energi gerak dengan alat yang disebut

motor listrik. Motor listrik terdiri dari lilitan kawat pada inti besi lunak dan diletakkan

diantara dua batang magnet tetap.

Contoh penggunaan motor listrik adalah kipas angina, pengering rambut, blender.

UJI KOMPETENSI

PETUNJUK: Pilihlah satu jawaban yang paling tepat

1. Muatan listrik 3x10-1

C mengalir melalui suatu penghantar selama 1 menit.

Besarnya kuat arus yang melalui penghantar tyersebut adalah…

a. 2 mA d. 5 mA

b. 3 mA e. 6 mA

c. 4 mA

2. Kuat arus listrik 0,16 A melalui suatu penghantar. Jumlah electron yang melalui

penghantar tersebut dalam 1 menit adalah ….

a. 1 x 1019

elektron d. 12 x 1019

elektron

b. 6 x 1019

elektron e. 16 x 1019

elektron

c. 8 x 1019

elektron

3. Grafik berikut ini menunjukkan hubungan beda potensial dan kuat arus yang

melalui hambatan, yaitu …

Contoh pemanfaatan energi listrik menjadi cahaya yaitu pada

lampu pijar, lampu neon

Gambar 7.22

lampu pijar

4. Besarnya hambatan kawat penghantar adalah…

a. Berbanding lurus dengan luas penampang kawat

b. Berbanding terbalik dengan panjang kawat

c. Tidak tergantung pada jenis bahan

d. Berbanding lurus dengan kuadrat deameter kawat

e. Berbanding lurus dengan panjang kawat

5. Satuan kuat arus listrik dalam SI adalah ampere (A) yang sama dengan..

a. coulomb/sekon d. volt sekon

b. coulomb sekon e. ohm volt

c. volt/sekon

6. Untuk mengukur kuat arus yang melalui suatu komponen listrik, digunakan…

a. amperemeter yang dipasang seri dengan komponen tersebut

b. amperemeter yang dipasang parallel dengan komponen tersebut

c. voltmeter yang dipasang seri dengan komponen tersebut.

d. voltmeter yang dipasang parallel dengan komponen tersebut.

e. ohmmeter yang dipasang seri dengan komponen tersebut.

7. Ujung-ujung suatu hambatan dipasang pada sumber potensial listrik 12 volt. Jika

hambatan tersebut dilalui arus listrik ¼ A, maka besar hambatan tersebut adalah …

a. 3 ohm d. 30 ohm

b. 6 ohm e. 48 ohm

c. 12 ohm

8. Seutas kawat panjangnya 200 cm dan luas penampangnya 1 mm2. Jika hambat jenis

kawat tersebut 2,5x10-5

ohm m, maka hambatan kawat adalah…

a. 12,5 ohm d. 50 ohm

b. 25 ohm e. 500 ohm

c. 45 ohm

9. Seutas kawat panjangnya l memiliki hambatan 100 ohm. Jika kawat dipotong

menjadi dua, maka besar masing-masing hambatan potongan kawat adalah…

a. 25 ohm d. 200 ohm

a V

I V

I

V

I

V

I V

I

b

c

d

e

b. 50 ohm e. 400 ohm

c. 100 ohm

10. Seutas kawat yang panjangnya l dan luas penampangnya A memiliki hambatan 200

ohm. Hambatan dari kawat yang jenis dan panjangnya sama tetapi luas

penampangnya dua kali semula adalah …

a. 25 ohm d. 200 ohm

b. 50 ohm e. 400 ohm

c. 100 ohm

11. Pada rangkaian berikut, nilai hambatan pengganti adalah

12. Tiga hambatan masing-masing 12 ohm, 8 ohm dan 24 ohm. Jika ketiga hambatan

tersebut dirangkai secara parallel, maka hambatan penggantinya adalah …

a. 4 ohm d. 24 ohm

b. 8 ohm e. 44 ohm

c. 12 ohm

13. Nilai hambatan pengganti dari rangkaian berikut adalah…

14. Perhatikan gambar berikut

15. Pada soal no. 14, kuat arus yang melalui R2 adalah…

E

R1 R2

R3 R4

A

B

C

D

R5 4A

1A

2,5A

Besarnya kuat arus yang melalui R5

adalah…

a. 0,5 A dari C ke D

b. 0,5 A dari D ke C

c. 1,5 A dari C ke D

d. 1,5 A dari D ke C

e. 3 A dari D ke C

R1= 12Ω

R3=12Ω

R2=6Ω

a

b

a. 3 ohm

b. 4,8 ohm

c. 7,2 ohm

d. 12 ohm

e. 30 ohm

R1= 12Ω

R3=12Ω

R2=6Ω

a b

a. 3 ohm

b. 8 ohm

c. 12 ohm

d. 16 ohm

e. 30 ohm

a. 0,5 A dari B ke C

b. 0,5 A dari C ke B

c. 1,5 A dari B ke C

d. 1,5 A dari C ke B

e. 2,5 A dari B ke C

16. Berikut ini adalah pernyataan tentang amperemeter, kecuali..

a. memiliki hambatan dalam kecil

b. dipasang seri dengan komponen listrik yang diukur

c. digunakan untuk mengukur kuat arus listrik

d. batas ukurnya dapat diperbesar dengan cara memasang hambatan yang

disusun seri dengan amperemeter.

e. batas ukurnya dapat diperbesar dengan cara memasang hambatan yang

disusun paralel dengan amperemeter.

17. Perhatikan gambar berikut

18. Ujung-ujung hambatan 23 ohm dihubungkan pada ggl 12V;1Ω. Besarnya tegangan

jepit pada hambatan tersebut adalah…

a. 5,75 V d. 23 V

b. 11,5 V e. 24 V

c. 12 V

19. Pada rangkaian berikut, kuat arus yang melalui hambatan R2 adalah;

20. Perhatikan rangkaian pada sola no.19. Beda potensial pada ab adalah …

a. Nol d. 12 V

b. 6 V e. 18 V

c. 8 V

21. Perhatikan gambar berikut;

a

b c

8Ω

6Ω

12Ω 4Ω 6Ω

Hambatan pengganti ab adalah;

a. 7,2 ohm

b. 12 ohm

c. 13,2 ohm

d. 18 ohm

e. 36 ohm

R2= 11,5 Ω

ε1 = 6V ε2 = 12V ε3 = 8V

r1 = 0,5 Ω r1 = 0,5 Ω r1 = 0,5 Ω

b

R1=5,5 Ω a R2=7,5 Ω a. 0,5 A

b. 0,75 A

c. 1,0 A

d. 1,5 A

e. 2 A

22. Pada soal No.21, besarnya beda potensial pada ujung-ujung hambatan R adalah..

a. 5,9V d. 11,9V

b. 6,0V e. 12,0V

c. 6,5V

23. Sebuah galvanometer dengan batas ukur maksimum 10 mA dan hambatan

dalamnya 40 ohm. Jika hambatan shunt 0,2 ohm dipasang parallel dengan

galvanometer tersebut, maka kuat arus maksimum yang dapat diukur adalah …

a. 0,20 A d. 2,00A

b. 0,21 A e. 2,01A

c. 0,40 A

24. Voltmeter memiliki batas ukur maksimum 10 mV dan hambatan dalamnya 100

ohm. Jika voltmeter tersebut akan dipakai mengukur beda potensial sampai batas

ukur 10,01 volt, maka besar hambatan multiplier yang harus dipasang adalah ..

a. 50 KΩ d. 200,2 KΩ

b. 100 KΩ e. 1001 KΩ

c. 100,1 KΩ

25. Pemasangan amperemeter dan voltmeter pada rangkaian berikut yang paling tepat

adalah ….

R

ε1;r1

ε2;r2

ε3;r3

I

Besar ggl adalah sama, yaitu 12 V

dan hambatan dalamnya 0,75 ohm.

Jika hambatan luar R adalah 23,75

ohm, maka besar kuat arus I adalah..

a. 0,25 A

b. 0,5 A

c. 1,0 A

d. 1,5 A

e. 2,0 A

26. Tiga ggl masing-masing 3V;0,5 ohm disusun seri. Ujung-ujung rakaian tersebut

dihubungkan pada hambatan 16,5 ohm. Tegangan jepit antara ujung-ujung

hambatan tersebut adalah …

a. 2,75 V d. 16,5 V

b. 5,5 V e. 33 V

c. 8,25 V

27. Berikut ini adalah satuan energi listrik adalah…

a. joule sekon d. coulomb.sekon

b. watt/sekon e. watt sekon

c. joule/sekon

28. Suatu rangkaian listrik dipasang pada sumber tegangan 12 volt. Kuat arus yang

melalui rangkaian adalah 500 mA. Energi listrik yang digunakan pada rangkaian

tersebut selama 1 menit adalah …

a. 60 J d. 360 J

b. 100 J e. 600 J

c. 240 J

29. Sebuah lampu dengan hambatan 200 ohm dialiri arus 0,5 A. Energi yang diserap

lampu selama 1 jam adalah …

a. 40 KJ d. 360 KJ

b. 100 KJ e. 400 KJ

c. 180 KJ

30. Elemen pemanas seterika listrik memiliki hambatan 400 ohm. Jika daya listrik

seterika tersebut 100 watt, maka kuat arus yang melalui seterika adalah …

a. 0,25 A d. 4,00A

b. 0,50A e. 4,50A

c. 2,00A

A V

A

V

V

A

V

A

V

A

a

b

c

d

e