KUIS 1 RANGKAIAN LISTRIK ARUS SEARAH KELAS XII

RANGKAIAN LISTRIK ARUS SEARAH

HUKUM OHM DAN RANGKAIAN RESISTOR

Pengertian Arus Listrik

Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam suatu penghantar per satuan waktu.

 Secara matematis dinyatakan sebagai :  $I\ =\ \frac{q}{t}$   

I = Kuat arus listrik (Coulomb/detik atau Ampere)
Q = muatan listrik (Coulomb)
t = waktu (detik)

Arus listrik di dalam suatu rangkaian hanya dapat mengalir di dalam suatu rangkaian tertutup.

Aliran muatan listrik dalam suatu rangkaian dapat dianalogikan (diumpakan) seperti aliran air

Arah aliran elektron dari potensial rendah (kutub - ) ke potensial tinggi ( kutub + ).

Arah arus listrik (sesuai konvensi) dari potensial tinggi (kutub + ) ke potensial rendah ( kutub - ).

Hukum Ohm

George Simon Ohm (1787-1854) yang menetapkan secara eksperimen bahwa arus listrik dalam kawat logam (penghantar) sebanding dengan beda potensial yang terpasang pada ujung-ujung kawat logam tersebut, yaitu ; I ∞ V
Jumlah arus yang mengalir dalam kabel tidak hanya bergantung pada tegangan, tapi juga pada resistansi kabel, R.
Semakin besar resistansi kabel, semakin kecil arus yang mengalir. Jika dinyatakan dalam bentuk persamaan matematis, hukum Ohm dapat ditulis sebagai :  $I\ =\ \frac{V}{R}$  

• Perumusan Hukum Ohm

Kuat arus yang mengalir dalam suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar tersebut

Secara matematis ditulis :  $V\ =\ I\ \times\ R$  

R  merupakan faktor pembanding yang besarnya tetap untuk suatu penghantar (pada suhu tertentu). Faktor pembanding ini dinamakan hambatan suatu penghantar
V = Tegangan (Volt)
I = Kuat Arus (Amper)
R = Hambatan (Ohm)

Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai hambatan suatu penghantar

• Panjang kawat penghantar ( l )

• Luas penampang kawat penghantar (A)

• Hambat jenis kawat penghantar ( ρ )

Secara matematis ditulis :

 $R\ =\ \frac{\rho l}{A}$  

Rangkaian Resistor

• Rangkaian Seri

• Rangkaian Paralel

1. RANGKAIAN SERI RESISTOR

Rangkaian Seri Resistor adalah sebuah rangkaian yang terdiri dari 2 buah atau lebih Resistor yang disusun secara sejajar atau berbentuk Seri.  

Rumus dari Rangkaian Seri Resistor adalah :

R_total = R₁ + R₂ + R₃ + ….. + R_n

2. RANGKAIAN PARALEL RESISTOR

Rangkaian Paralel Resistor adalah sebuah rangkaian yang terdiri dari 2 buah atau lebih Resistor yang disusun secara berderet atau berbentuk Paralel.

Rumus dari Rangkaian  Paralel Resistor adalah :

1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ….. + 1/R_n

1. Kelebihan rangkaian seri

• Jumlah kabel penghantar yang dibutuhkan pada rangkaian seri lebih sedikit atau hemat kabel

• Biaya pemasangan lebih murah

• Meskipun hambatan pada masing-masing beban tidak sama, beban tetap dilalui besar arus yang sama

2. Kekurangan rangkaian seri

• Apabila salah satu beban putus atau padam, maka beban yang lain akan ikut padam

• Lampu yang dirangkai secara seri tidak bisa menyala sama terang. Hal itu karena tegangan yang ada di setiap lampu berbeda-beda, bergantung besarnya hambatan.

3. Kelebihan rangkaian paralel

• Seluruh lampu yang dirangkai paralel akan menyala sama terang

• Jika salah satu lampu padam, lampu yang lain tidak akan terpengaruh

4. Kelemahan rangkaian paralel

• Kabel yang dibutuhkan lebih banyak, sehingga biaya yang dibutuhkan lebih besar daripada instalasi rangkaian seri.

• Besarnya arus yang mengalir di setiap beban tidak sama, bergantung besarnya hambatan pada beban

Silahkan kerjakan Kuis

Pilih jawaban yang paling tepat

Multiple Choice

Perhatikan penunjukan jarum amperemeter pada gambar berikut :

Kuat arus yang terukur adalah ….

• 60 A

• 6 A

• 5 A

• 3 A

• 0,3 A

Multiple Choice

Setting nilai hambatan atau resistansi potensiometer ke 500 Ohm, kemudian atur Power Supply (DC Generator) hingga memperoleh Arus Listrik (I) 10mA. Berapa nilai Tegangannnya (V) ?

• 3 V

• 5 V

• 7 V

• 8 V

• 9 V

Multiple Choice

Apabila sebuah Resistor R memiliki beda potensial pada kedua ujungnya sebesar V. Tentukan besar rasio perbandingan beda potensial mula-mula terhadap beda potensial akhir resistor R apabila Kuat arus dinaikkan menjadi 3 kali dari nilai awal?

• 1 : 2

• 2 : 1

• 1 : 3

• 2 : 3

• 3 : 1

Multiple Choice

Tentukan kuat arus yang mengalir bila tegangan listrik suatu rangkaian listrik sebesar 15 Volt resistor yang dipasang sebesar 30 Ω.

• 0,5 A

• 1,0 A

• 2,0 A

• 2,5 A

• 3,0 A

Multiple Choice

Suatu rangkaian listrik tertutup yang terdiri dari sumber daya berupa baterai dan beban lampu pijar. Pada percobaan pertama dicoba digunakan baterai berkapasitas 24 volt. Selanjutnya pada percobaan kedua tegangan dari baterai diturunkan menjadi setengahnya. Bila didapati hambatan sebesar 6 Ohm pada rangkaian. Tentukan nilai kuat arus awal dan akhir dari rangkaian tersebut.

• 5 A; 2 A

• 4 A; 2 A

• 5 A; 3 A

• 4 A; 3 A

• 5 A; 4 A

Multiple Choice

Jika suatu Hambatan X di hubungkan pada sebuah sumber tegangan sebesar 15 Volt, maka arus yang terbaca oleh amperameter adalah 5 A. Sedangkan, jika suatu Hambatan Y dihubungkan pada sumber tegangan sebesar 20 Volt, maka arus yang terbaca adalah 2 A. Tentukan besar perbandingan Hambatan X : Y ?

• 1 : 3

• 3 : 1

• 3 : 2

• 1 : 2

• 1 : 1

Multiple Choice

Sebuah kawat Aluminium yang memiliki panjang 20 cm dan lusa penampang  $2\times10^{-4}\ m^2$  . Jika diketahui hambatan jenis aluminium adalah  $2,82\times10^{-8}\ \Omega m$  . Tentukan besarnya hambatan listrik yang dimiliki oleh kawat tersebut?

•  $2,82\times10^{-4}\ \Omega m$  

•  $2,84\times10^{-4}\ \Omega m$  

•  $2,82\times10^{-5}\ \Omega m$  

•  $2,85\times10^{-5}\ \Omega m$  

•  $2,86\times10^{-6}\ \Omega m$  

Multiple Choice

Perhatikan gambar rangkaian 5 lampu identik berikut!

Lampu identik F dipasang pada kawat antara P dan Q.

Bagaimana keadaan nyala lima lampu pada rangkaian listrik tersebut?

• Lampu D dan E menyala lebih terang dari semula

• Lampu A, B dan C menyala lebih terang dari semula

• Lampu D dan E lebih terang dari lampu A,B dan C

• Lampu D dan E lebih redup dari semula

• Lampu D dan E sama terangnya dari keadaan awal

Multiple Choice

Kuat arus listrik yang melewati hambatan R₂ adalah ….

• $\frac{2}{3}\ A$

• $\frac{1}{3}\ A$

• $\frac{1}{2}\ A$

• $\frac{1}{4}\ A$

• $\frac{2}{5}\ A$

Multiple Choice

Perhatikan gambar rangkaian listrik di bawah ini!

Jika R₁ = R₂ = 10 Ω

R₃ = R₄ = 8 Ω

Berapakah besarnya kuat arus (I) yang mengalir?

• 1,5 A

• 0,75 A

• 0,5 A

• 0,25 A

• 0,05 A

Multiple Choice

Dari gambar dibawah ini, Tentukan :

tentukan tegangan yang melalui hambatan paralel, I₁, I₂, dan I_3.

• 24 V

• 22 V

• 18 V

• 14 V

• 12 V