Selasa, April 16, 2024
Fisika

Contoh soal susunan seri paralel hambatan resistor dan pembahasannya

Artikel ini membahas contoh soal susunan / rangkaian seri paralel hambatan resistor dan pembahasannya atau penyelesaiannya. Pada rangkaian seri, hambatan pengganti (hambatan total) lebih besar dari hambatan tiap resistor. Karena arus yang mengalir tiap hambatan sama besar, maka tegangan pada setiap resistor tergantung pada besar hambatan. Sehingga hambatan pengganti (hambatan total) pada susunan / rangkaian seri sebagai berikut.

  • Rs = R1 + R2 + R3 + … + Rn

Pada susunan / rangkaian paralel, arus yang mengalir akan terbagi pada setiap resistor. Dengan kata lain, besar arus yang melewati setiap hambatan berbeda. Yang perlu diingat pada rangkaian paralel, tegangan atau beda potensial disetiap resistor sama besar. Besarnya hambatan pengganti (hambatan total) rangkaian paralel dapat dicari dengan rumus dibawah ini.

1
Rp
=
1
R1
+
1
R2
+
1
R3
+ … +
1
Rn

Untuk lebih jelasnya, dibawah ini diberikan beberapa contoh soal rangkaian seri paralel resistor.

Contoh soal 1

Diketahui empat buah resistor dirangkai paralel. Jika R1 = 3 Ohm, R2 = 6 Ohm , dan R3 = R4 = 12 Ohm maka besar hambatan totalnya adalah…
A. 1 ohm
B. 1,5 ohm
C. 3 ohm
D. 6 ohm
E. 12 ohm

Pembahasan / penyelesaian soal

1
Rp
=
1
R1
+
1
R2
+
1
R3
+
1
R4

1
Rp
=
1
3
+
1
6
+
1
12
+
1
12

1
Rp
=
4 + 2 + 1 + 1
12
=
8
12
=
2
3

→ Rp =
3
2
= 1,5 Ohm

Soal ini jawabannya B.


Contoh soal 2

Tiga buah resistor dirangkai seperti gambar dibawah ini.

Susunan / rangkaian seri paralel resistor
Contoh soal susunan / rangkaian seri paralel resistor nomor 2

Hambatan total ketiga resistor diatas adalah…
A. 2 ohm
B. 4 ohm
C. 13/3 ohm
D. 20/3 ohm
E. 22/3 ohm

Pembahasan / penyelesaian soal

Tentukan terlebih dahulu hambatan total 2 resistor yang dirangkai paralel dengan rumus dibawah ini:

1
Rp
=
1
R1
+
1
R2

1
Rp
=
1
2
+
1
4

1
Rp
=
2 + 1
4
=
3
4

→ Rp =
4
3
Ohm

Jadi hambatan total ketiga resistor sebagai berikut:

→ Rtotal = Rp + 6
→ Rtotal =
4
3
+ 6 =
4
3
+
18
3
=
22
3
Ohm

Jadi soal ini jawabannya E.


Contoh soal 3

Tiga hambatan R dirangkai seperti gambar dibawah ini.

Susunan / rangkaian ser paralel resistor
Contoh soal susunan / rangkaian seri paralel resistor nomor 3

Titik A dan C diberi beda potensial 120 Volt. Beda potensial titik AB (VAB) adalah …
A. 100 V
B. 96 V
C. 80 V
D. 72 V
E. 48 V

Pembahasan / penyelesaian soal

Untuk menjawab soal ini kita hitung terlebih dahulu hambatan total 2 resistor yang dirangkai paralel (RBC) dengan cara dibawah ini.

1
RBC
=
1
R
+
1
R

1
RBC
=
2
R

→ RBC =
1
2
R

Untuk menghitung VAB kita gunakan perbandingan sebagai berikut:

RAB
RBC
=
R
1
2
R

RAB
RBC
=
2
1

Jadi punya AB 2 dari total 3 (2 + 1):
VAB
VAC
=
2
3

→ VAB =
2
3
VAC
→ VAB =
2
3
x 120 V = 80 Volt.

Jadi soal ini jawabannya C.


Contoh soal 4

Tiga buah bohlam dengan hambatan 4 Ω, 2 Ω, dan 4 Ω disusun seperti gambar dibawah.

Susunan / rangkaian seri paralel resistor
Contoh soal susunan / rangkaian seri paralel resistor nomor 4

Jika arus yang mengalir dalam rangkaian adalah 2 A, maka beda potensial yang mengalir dalam rangkaian adalah …
A. 16 V
B. 8 V
C. 4 V
D. 2 V
E. 1 V

Pembahasan / penyelesaian soal

Untuk menjawab soal ini kita hitung terlebih dahulu hambatan total ketiga resistor dengan cara dibawah ini.

1
Rp
=
1
R1
+
1
R2

1
Rp
=
1
4
+
1
4

1
Rp
=
2
4
=
1
2

→ Rp =
2
1
= 2 Ohm
→ Rtotal = 2 ohm + 2 ohm = 4 ohm

Kemudian kita hitung beda potensial dengan menggunakan hukum Ohm sebagai berikut:

  • V = i . R
  • V = 2 A . 4 ohm = 8 volt

Jadi soal ini jawabannya B.


Contoh soal 5

Perhatikan gambar rangkaian resistor dibawah ini.

Rangkaian seri paralel resistor dihubungkan dengan sumber tegangan
Contoh soal susunan / rangkaian seri paralel resistor nomor 5

Kuat arus listrik yang melalui R2 adalah…
A. 3,3 A
B. 3,0 A
C. 2,0 A
D. 1,8 A
E. 0,6 A

Pembahasan / penyelesaian soal

Untuk menjawab soal ini kita hitung hambatan total R2 dan R3 sebagai berikut:

1
R23
=
1
R2
+
1
R3

1
R23
=
1
2
+
1
6
=
3 + 1
6
=
4
6

→ R23 =
6
4
= 1,5 Ohm

Selanjutnya kita hitung tegangan pada V2 dengan cara sebagai berikut:

R1
R23
=
1
1,5
=
2
3

Jadi punya V2 = 3 dari total 5 (2 + 3):
V2
V
=
3
5

→ V2 =
3
5
x V
→ V2 =
3
5
x 6 V = 3,6 V.

Maka kuat arus listrik pada R2 sebagai berikut:

→ i =
V
R1

→ i =
3,6 V
2 Ohm
= 1,8 A.

Jadi soal ini jawabannya D.


Contoh soal 6

Susunan / rangkaian resistor
Contoh soal susunan / rangkaian seri paralel resistor nomor 6

Besarnya nilai hambatan total pada gambar disamping adalah …
A. 50 Ω
B. 65 Ω
C. 71 Ω
D. 45 Ω
E. 12 Ω

Pembahasan / penyelesaian soal

R12 = 10 Ω + 10 Ω = 20 Ω
1
Rp
=
1
20
+
1
5

1
Rp
=
1 + 4
20
=
5
20

Rp =
20
5
= 4 ohm
Rs1 = 20 Ω + 10 Ω = 30 Ω
Rs2 = 16 Ω + 4 Ω = 20 Ω
1
Rtotal
=
1
Rs1
+
1
Rs2

1
Rtotal
=
1
30
+
1
20

1
Rtotal
=
2 + 3
60
=
5
60

Rtotal =
60
5
= 12 Ω

Jadi soal ini jawabannya E.

You cannot copy content of this page