12 Contoh soal rangkaian arus searah dan pembahasan

Contoh soal nomor 1

Apabila suatu penghantar listrik mengalirkan arus 200 mA selama 5 sekon, muatan yang mengalir pada penghantar tersebut adalah …
A. 1 coulomb
B. 5 coulomb
C. 0,25 coulomb
D. 50 coulomb
E. 10 coulomb

Pembahasan

i =

Q

t

Q = i . t = 0,2 A . 5 s = 1 coulomb

Soal ini jawabannya A.

---

Contoh soal nomor 2

Jika arus 4 Ampere mengalir dalam kawat yang ujung-ujungnya berselisih potensial 12 volt, maka besar muatan tiap menit yang mengalir melalui kawat …
A. 4 coulomb
B. 12 coulomb
C. 60 coulomb
D. 120 coulomb
E. 240 coulomb

Pembahasan

• Q = i . t
• Q = 4 A . 60 s = 240 coulomb

Soal ini jawabannya E.

---

Contoh soal nomor 3

Dari percobaan hubungan tegangan (V) dengan kuat arus (I) pada resistor, dihasilkan grafik V-I pada gambar dibawah.

Jika V = 5 volt, maka besar kuat arus yang mengalir adalah …
A. 5 mA
B. 10 mA
C. 20 mA
D. 40 mA
E. 35 mA

Pembahasan

Hitung terlebih dahulu R dengan menggunakan hukum Ohm dibawah ini.

V = i . R
R =

V

i

R =

2,5 V

0,02 A

= 125 ohm

Kemudian hitung i dengan menggunakan hukum Ohm.

i =

V

R

i =

5 V

125 ohm

= 0,04 A = 40 mA

Soal ini jawabannya D.

---

Contoh soal nomor 4

Tiga buah hambatan masing-masing 3 ohm dirangkai secara seri dan dihubungkan dengan sumber tegangan DC yang mengalirkan arus 1,2 A. Jika hambatan dalam sumber tegangan besarnya 1 ohm, besar tegangan jepit (GGL) adalah …
A. 6 volt
B. 9 volt
C. 12 volt
D. 10,8 volt
E. 12,8 volt

Pembahasan

• R_total = 3 ohm + 3 ohm + 3 ohm + 1 ohm = 10 ohm
• V = i . R_total
• V = 1,2 A . 10 ohm = 12 volt

Soal ini jawabannya C.

---

Contoh soal nomor 5

Sebuah resistor diberi beda potensial sebesar 50 volt dan arus yang mengalir pada resistor 120 mA. Supaya arus yang mengalir menjadi 0,6 A, beda potensial sumbernya adalah …
A. 100 V
B. 150 V
C. 250 V
D. 300 V
E. 400 V

Pembahasan

V₁

i₁

=

V₂

i₂

50 V

0,12 A

=

V₂

0,6 A

V₂ =

50 V . 0,6 A

0,12 A

= 250 V

Soal ini jawabannya C.

---

Contoh soal nomor 6

Empat buah baterai masing-masing 1,5 V dan memiliki hambatan dalam yang sama sebesar 0,25 ohm, disusun secara seri dan dihubungkan dengan resistor yang memiliki besar 5 ohm. Kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah …
A. 0,25 A
B. 0,5 A
C. 0,75 A
D. 1 A
E. 1,5 A

Pembahasan

• E_total = 1,5 V + 1,5 V + 1,5 V + 1,5 V = 6 V
• R_total = 0,25 ohm + 0,25 ohm + 0,25 ohm + 0,25 ohm + 5 ohm = 6 ohm
• i = V/R
• i = 6 V / 6 ohm = 1 A

Soal ini jawabannya D.

---

Contoh soal nomor 7

Perhatikan gambar rangkaian disamping.

Jika sumber arus 18 V dengan hambatan dalam 1 ohm, maka beda potensial titik a dan b adalah …
A. 10 volt
B. 15 volt
C. 20 volt
D. 30 volt
E. 40 volt

Pembahasan

Hitung R_total.

1

R_p

=

1

6

+

1

6

1

R_p

=

2

6

R_p =

6

2

= 3 Ohm
R_total = 3 ohm + 5 ohm + 1 ohm = 9 ohm

Hitung kuat arus i.

i =

V

R_total

i =

18 V

9 ohm

= 2 A

Hitung V_ab.

• V_ab = i . R
• V_ab = 2 A . 5 ohm = 10 volt

Soal ini jawabannya A.

---

Contoh soal nomor 8

Perhatikan gambar berikut.

Hambatan pengganti rangkaian tersebut adalah …
A. 30 ohm
B. 40 ohm
C. 60 ohm
D. 70 ohm
E. 160 ohm

Pembahasan

1

R_p

=

1

40 + 20

+

1

60

1

R_p

=

1

60

+

1

60

= =

2

60

R_p =

60

2

= 30 Ohm
R_total = 30 ohm + 30 ohm + 10 ohm = 70 ohm

Soal ini jawabannya D.

---

Contoh soal nomor 9

Perhatikan gambar berikut.

Jika diketahui besarnya ε₁ = 6 V, r₁ = 1 ohm, ε₂ = 9 V, r₂ = 1,5 ohm, dan R = 7,5 ohm, arus I yang mengalir pada rangkaian adalah …
A. 1 A
B. 2 A
C. 3 A
D. 4 A
E. 5 A

Pembahasan

• ε_{1 (total)} = 6 V + 6 V + 6 V = 18 V
• ε_{2 (total)} = 9 V + 9 V = 18 V
• 1/ε_total = 1/18 + 1/18 = 2/18
• ε_total = 18/2 = 9 volt
• r_{1 (total)} = 1 ohm + 1 ohm + 1 ohm = 3 ohm
• r_{2 (total)} = 1,5 ohm + 1,5 ohm = 3 ohm
• 1/r_total = 1/3 + 1/3 = 2/3
• r_total = 3/2 = 1,5 ohm
• R_total = r_total + R
• R_total = 1,5 ohm + 7,5 ohm = 9 ohm

Cara menghitung arus i sebagai berikut.

i =

V

R

i =

ε_total

R_total

i =

9 V

9 ohm

= 1 A

Soal ini jawabannya A.

---

Contoh soal nomor 10

Sebuah rangkaian listrik terdiri atas empat hambatan masing-masing R₁ = 12 ohm, R₂ = 12 ohm, R₃ = 3 ohm dan R₄ = 6 ohm dirangkai dengan E₁ = 6 V, dan E₂ = 12 V seperti gambar berikut.

Arus listrik yang mengalir adalah …
A. 1/5 A
B. 2/5 A
C. 3/5 A
D. 4/5 A
E. 1 A

Pembahasan

Hitung terlebih dahulu hambatan total R₁₂ dan R₃₄ dengan cara dibawah ini.

• 1/R₁₂ = 1/12 + 1/12 = 2/12 = 1/6.
• R₁₂ = 6
• R₃₄ = 3 + 6 = 9

Hitung kuat arus i dengan menggunakan hukum kirchoff sebagai berikut.

• i R₁₂ + E₁ + i R₃₄ – E₂ = 0
• i . 6 + 6 + i . 9 – 12 = 0
• i 15 – 6 = 0
• i . 15 = 6
• i = 6/15 = 2/5 A

Soal ini jawabannya B.

---

Contoh soal nomor 11

Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut.

Kuat arus listrik total yang mengalir pada rangkaian adalah …
A. 3,6 A
B. 2,8 A
C. 2,4 A
D. 2,2 A
E. 1,2 A

Pembahasan

Diketahui:

• R₁ = 2 ohm
• R₂ = 6 ohm
• R₃ = 3 ohm
• R₄ = 3 ohm
• E₁ = 6 V
• E₂ = 12 V

Hitung terlebih dahulu R_total untuk R₂, R₃ dan R₄.

• R₃₄ = 3 + 3 = 6
• 1/R₂₃₄ = 1/6 + 1/6 = 2/6 = 1/3
• R₂₃₄ = 3

Selanjutnya menghitung i dengan menggunakan hukum Kirchoff.

• E₂ + i R₁ – E₁ + i R₂₃₄ = 0
• 12 + i . 2 – 6 + i . 3 = 0
• 6 + i . 5 = 0
• i . 5 = -6
• i = -6/5 = -1,2 A

Soal ini jawabannya E.

---

Contoh soal nomor 12

Perhatikan rangkaian listrik berikut.

Besar kuat arus listrik yang mengalir dalam rangkaian adalah …
A. 0,1 A
B. 0,2 A
C. 0,5 A
D. 1,0 A
E. 5,0 A

Pembahasan

Soal ini jawabannya B.