BAB V HAMBATAN EKIVALEN RANGKAIAN SEDERHANA

Hubungan Seri Resistor

Hubungan seri suatu hambatan didapati jika arus dapat mengikuti satu jalan mengaliri dua atau lebih resistor ( hambatan ), seperti terlihat pada gambar.

Untuk hubungan seri, nilai hambatan subtitusi ( ekivalen ) adalah :

R ek = R 1 + R 2 + R 3 + …

Dalam hubungan seri arus yang mengaliri tiap hambatan adalah sama. Beda potensial ( tegangan ) antara kedua ujung susunan adalah sama dengan jumlah beda potensial antara masing-masing hambatan.

Hubungan Paralel Resistor

Hubungan paralel suatu hambatan didapati jika susunan beberapa hambatan dua atau lebih dihubungkan secara sejajar antara satu dengan yang lain, seperti terlihat pada gambar.

Untuk hubungan paralel, nilai hambatan subtitusi atau hambatan ekivalennya adalah :

Untuk hubungan paralel beda potensial ( V ) pada

setiap hambatan adalah sama, sedangkan arus yang melalui hambatan ke-n adalah :

I n = V/R n

Jembatan Wheatstone

Jembatan Wheatsone digunakan untuk menyederhanakan susunan hambatan yang tidak dapat disederhanakan secara seri maupun paralel.

Jembatan Wheatstone

Cara menentukan hambatan ekivalennya adalah: 1. Jika perkalian silang antara R 1 dengan R 2 dan R 4 ( R 1 x R 3 = R 2 dan R 3 x R 4 sama ), maka hambatan R5 tidak berfungsi, sehingga rangkaiannya menjadi lebih sederhana. Selanjutnya kita gunakan prinsip seri dan paralel untuk menyederhanakannya.

2. Jika perkalian silang antara R 1 dengan R 2 dan R 4 ( R 1 x R 3 ≠ R 2 dan R 3 x R 4 tidak sama ), maka susunan hambatan yang sebelumnya harus diganti dengan hambatan yang baru, seperti pada gambar.

R 1 , R 2 , dan R 5 diganti dengan R a , R b dan R c . Sehingga susunan rangkaian hambatannya menjadi : Selanjutnya gunakan prinsip seri-paralael untuk menyederhanakannya.

Perhitungan mencari hambatan yang baru pada Jembatan Wheatstone

Latihan Soal

1.Dua buah resistor dihubung seri dan dihubungkan dengan baterai dengan tahanan dalam 1 Ω. Tentukan : a. Arus dalam rangkaian; b. Beda potensial pada tiap-tiap hambatan; c. Beda potensial pada kedua ujung baterai.

2. Dalam rumah ( jaringan bertegangan 220 V ) tiga buah lampu dinyalakan : 10 W, 20 W, dan 40 W. Tentukan R

ek

lampu-lampu ini !

3. Tentukan I yang melalui baterai pada rangkaian di bawah ini !

4. Tentukan I yang melalui baterai pada rangkaian di bawah ini !

5. Tentukan hambatan ekivalen dari gambar di bawah ini !

6. Tentukan arus yang melaui setiap hambatan maupun baterai !

7. Tentukan arus yang mengalir dalam setiap hambatan dan tentukan pula beda potensial pada kedua ujung hambatan-hambatan itu !

8. Dari gambar, tentukan : a. Hambatan ekivalen; b. Arus yang diambil dari sumber; c. Tegangan antara titik-titik a-b, c-d, d-e; d. Arus dalam setiap hambatan.

9. Dari gambar, tentukan: a. Hambatan ekivalen; b. Arus yang melaui hambatan 5 Ω, 7 Ω, dan 3 Ω; c. Tegangan antara kedua ujung baterai; d. Daya yang dikeluarkan baterai.

10. Tentukan hambatan ekivalennya !