ohmedfisika: Soal dan Pembahasan Hambatan (Resistor)

Contoh Soal dan Pembahasan Listrik Arus Searah . Materi membahas tentang hambatan pengganti, seri, paralel, campuran seri paralel dan beberapa bentuk hambatan khusus, termasuk rangkaian jembatan Wheatsone.

Soal No. 1
Perhatikan gambar susunan beberapa hambatan listrik berikut ini!

Tentukan hambatan pengganti (hambatan total) antara titik A dan B dari gambar rangkaian di atas!

Pembahasan

Rangkaian di atas adalah rangkaian seri murni, sehingga tinggal dijumlahkan saja.

$\100dpi \\R_{AB}=R_1+R_2+R_3\\ R_{AB}=2+3+6=11\,\,\Omega$

Soal No. 2
Perhatikan gambar susunan tiga hambatan berikut ini!

Tentukan hambatan pengganti (hambatan total) antara titik A dan B dari gambar rangkaian di atas!

Pembahasan

Rangkaian di atas berupa paralel murni sehingga :

$\100dpi \\\frac{1}{R_{AB}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\frac{1}{R_3}\\ \frac{1}{R_{AB}}=\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\frac{1}{6}=\frac{3}{6}+\frac{2}{6}+\frac{1}{6}=\frac{(3+2+1)}{6}\\ R_{AB}=\frac{6}{(3+2+1)}=1\,\,\Omega$

Soal No. 3
10 buah hambatan identik masing-masing sebesar 10 Ω disusun seperti gambar berikut!

Tentukan hambatan pengganti (hambatan total) antara titik A dan B dari gambar rangkaian di atas!

Pembahasan

Seri antara R₂ dan R₃ , namakan R₂₃ :

$\100dpi R_{23}=R_2+R_3=10+10=20\,\,\Omega$

Seri antara R₄, R₅ dan R₆ namakan R₄₆ :

$\100dpi R_{46}=R_4+R_5+R_6=10+10+10=30\,\,\Omega$

Seri antara R₇ , R₈ , R₉ dan R₁₀ namakan R₇₁₀

$\100dpi R_{710}=R_7+R_8+R_9+R_{10}=10+10+10+10=40\,\,\Omega$

Paralel antara R₁, R₂₃, R₄₆ dan R₇₁₀ menghasilkan R_AB:

$\100dpi \\\frac{1}{R_{AB}}=\frac{1}{10}+\frac{1}{20}+\frac{1}{30}+\frac{1}{40}\\ \frac{1}{R_{AB}}=\frac{(12+6+4+3)}{120}=\frac{25}{120}\\R_{AB}= \frac{120}{25}=4,8\,\,\Omega$

Soal No. 4
10 buah hambatan listrik disusun seperti gambar berikut! Masing-masing hambatan adalah identik dan besarnya 120 Ω .

Tentukan hambatan pengganti (hambatan total) antara titik A dan B dari gambar rangkaiandi atas!

Pembahasan

Paralel antara R₂ dan R₃ namakan R₂₃ sebesar 60 Ω
Paralel antara R₄ , R₅ dan R₆ namakan R₄₆ sebesar 40 Ω
Paralel antara R₇ , R₈ , R₉ dan R₁₀ namakan R₇₁₀ sebesar 30 Ω
Seri antara R₁ , R₂₃ , R₄₆ dan R₇₁₀ menghasilkan R_AB

R_AB = 120 + 60 + 40 + 30 = 250 Ω

Soal No. 5
8 buah hambatan dengan nilai masing masing :
R₁ = 10 Ω
R₂ = 2 Ω
R₃ = 3 Ω
R₄ = 17 Ω
R₅ = 20 Ω
R₆ = 20 Ω
R₇ = 8 Ω
R₈ = 10 Ω

Tentukan hambatan pengganti (hambatan total) antara titik A dan B dari gambar rangkaian di atas!

Pembahasan

→ Seri R₃ dan R₄ namakan R₃₄
R₃₄ = R₃ + R₄ = 3 + 17 = 20 Ω
→ Paralel antara R₅ dan R₃₄ namakan R₃₅
R₃₅ = 10 Ω
→ Seri antara R₂, R₃₅ dan R₇ namakan R₂₇
R₂₇ = 2 + 10 + 8 = 20 Ω
→ Paralel antara R₂₇ dan R₆ namakan R₂₇₆
R₂₇₆ = 10 Ω
→ Seri antara R₁ , R₂₇₆ dan R₈ menghasilkan R_AB

R_AB = 10 + 10 + 10 = 30 Ω

Soal No. 6
8 buah hambatan indentik masing-masing senilai 10 Ω disusun seperti gambar berikut!

Tentukan hambatan pengganti (hambatan total) antara titik P dan R !

Pembahasan

Karena R₂ dan R₄ tidak akan di aliri arus listrik / rangkaian terbuka, maka anggap tidak ada.
→ Seri R₅ dan R₆ :
R₅₆ = 20 Ω
→ Seri R₇ dan R₈ :
R₇₈ = 20 Ω
→ Paralel R₅₆ dan R₇₈ :
R₅₈ = 10 Ω
→ Seri R₁ , R₅₈ dan R₃ menghasilkan R_PQ :

R_PQ = 10 + 10 + 10 = 30 Ω

Soal No. 7
Rangkaian I Jembatan Wheatstone

Soal No. 8
Rangkaian II Jembatan Wheatstone

Soal No. 9
Rangkaian Berbentuk Kubus