Soal No.1
Tentukan nilai tegangan sumber V?
Pembahasan :
Mencari kuat arus yang melalui hambatan R1 dengan prinsip
pembagian arus rangkaian paralel:
Soal No.2
Berdasarkan gambar di atas tentukan hambatan total
penggantinya!
Pembahasan :
Penyelesaian hambatan pengganti atau hambatan total dari
suatu rangkaian campuran dilakukan secara bertahap dengan memperhatikan jenis
rangkaian penyusunnya.Untuk rangkaian di atas, tahapan penyelesaiannya dapat
digambarkan sebagai berikut :
Bagian rangkaian yang diberi tanda lingkaran merah
dikerjakan lebih dahulu kemudian bagian yang dilingkaran kuning :
1) R1 dan R2 merupakan rangkaian seri sehingga :
Rs = R1 + R2
Rs = (2 + 1) Ohm
Rs = 3 Ohm
2) R5 dan R6 merupakan rangkaian paralel
Untuk rangkaian 2 hambatan paralel, hambatan totanya dapat
ditentukan dengan menggunakan : hasil perkalian dibagi hasil penjumlahannya
Rp1 = (R5 x R6)/ (R5 + R6)
Rp1 = (8 x 8) / (8 + 8)
Rp1 = (64/16) Ohm
Rp1 = 4 Ohm
3) R3 paralel dengan Rs
Rp2 = (Rs x R3)/ (Rs + R3)
Rp2 = (3 x 6)/ (3 + 6)
Rp2 = (18/9) Ohm
Rp2 = 2 Ohm
Setelah tahap 1), 2) dan 3) maka rangkaian akan menjadi
lebih sederhana yakni rangkaian seri 3 hambatan Rp2, R4 dan Rp1, sehingga
penyelesaian akhirnya menjadi :
Rs (t) = Rp2 + R4 + Rp1
Rs (t) = 2 Ohm + 4 Ohm + 4 Ohm
Rs (t) = 10 Ohm
Jadi hambatan total penggantinya adalah 10 Ohm
Soal No.3
Perhatikan gambar berikut :
Hitunglah besar I1, I2 dan I3 !
Pembahasan :
Soal semacam ini dapat diselesaikan dengan menggunakan
perbandingan kuat arus pada setiap cabang.
I1 : I2 : I3 = 1/R1 : 1/R2 : 1/R3
Namun sebelumnya perlu dipahami tentang :
1.) I masuk = I keluar
I = I1 + I2 + I3
2.) I = V/R ==> I ~ 1/R
Jadi:
I1 : I2 : I3 = 1/R1 : 1/R2 : 1/R3
I1 : I2 : I3 = 1/3 : 1/6 : 1/12
I1 : I2 : I3 = 1/1 : 1/2 : 1/4 ===> dikalikan bilangan 4
I1 : I2 : I3 = 4 : 2 : 1
dari nilai perbandingan di atas dapat diketahui bahwa :
I2 = 1/2 I1
I3 = 1/4 I1
jika disubstitusikan pada persamaan Hukum Kirchoff :
I = I1 + I2 + I3
I = I1 + 1/2 I1 + 1/4 I1
I = 7/4 I1
diketahui I = 1,4 A, maka :
I1 = 4/7 (1,4 A) = 0,8 A
I2 = 1/2 I1 = 1/2 (0,8 A) = 0,4 A
I3 = 1/4 I1 = 1/4 (0,8A) = 0,2 A
Jadi kuat arus pada rangkaian :
I1 = 0,8 A
I2 = 0,4 A
I3 = 0,2 A
Soal No.4
Jika hambatan R1 = 12 Ohm, R2 = 4 Ohm dan R3 = 3 Ohm,
sedangkan kuat arus I1 = 0,5 A berapakah besar kuat arus total yang mengalir
dalam rangkaian?
Pembahasan :
Pada permasalahan semacam ini perlu dipahami bahwa
perbandingan kuat arus dalam rangkaian bercabang nilainya sama dengan
perbandingan kebalikan hambatan pada masing-masing cabang.
I1 : I2 : I3 = 1/R1 : 1/R2 : 1/R3
dengan demikian untuk soal di atas berlaku :
I1 : I2 : I3 = 1/R1 : 1/R2 : 1/R3
I1 : I2 : I3 = 1/12 : 1/4 : 1/3
I1 : I2 : I3 = 1 : 3 : 4
berdasarkan nilai perbandingan di atas, maka :
I1 : I2 = 1 : 3 I1
: I3 = 1 : 4
I2 = 3 I1
I3 = 4 I1
karena diketahui I1 = 0,5 A, maka :
I2 = 3 (0,5 A) I3 = 4 (0,5 A)
I2 = 1,5 A I3 = 2 A
jumlah I(masuk) = jumlah I(keluar)
I = I1 + I2 + I3
I = 0,5 A + 1,5 A + 2 A
I = 4 A
Jadi kuat arus total yang mengalir dalam rangkaian adalah 4
A
Soal No.5
Transistor 2N3904 dalam gambar 3 adalah transistor silicon
dengan Βdc sebesar 100. Berapakah harga yang akan dibaca oleh voltmeter dc pada
terminal kolektor - emitter?
Pembahasan :
Mula – mula dapatkan arus basis. Arus tersebut sama dengan
jatuh tegangan pada resistor. Basis dibagi dengan resistansi :
Arus kolektor adalah
IC = βdc x IB = 100 x 9,3 µA = 0,93 mA
Tegangan kolektor – emitter sama dengan tegangan catu
kolektor dikurangi dengan jatuh tegangan pada resistor kolektor :
VCE = VCC – (IC x RC) = 20 – (0,93(0,001)5(1000)) = 15,4 V
Gambar 3 menunjukkan rangkaian yang sama dalam system
pertanahan negative (negative – ground system). Untuk menyederhanakan hanya
kita perlihatkan tegangan catu +10 V dan +20 V. Jika anda melihat skema yang
disederhanakan seperti gambar 4, ingat bahwa kali ini berarti terminal –
terminal negative dari pencatu daya ditanahkan untuk mendapatkan lintasan yang
lengkap untuk arus.
