Rangkaianseri dan paralel resistor serta cara menghitung nilainya resistor Baca Selengkapnya. Empat Resistor Dihubungkan Dalam Suatu Rangkaian Dengan Suatu Suplai Daya. Oleh Diposting pada 13/03/2021. A Hambatan total b Arus rangkaian c Arus yang melalui Baca Bahan baku yang digunakan sebagai bahan Siapa pun tidak dapat menduga apa Empatresistor dihubungkan secara seri. Nilai masing-masing resistor berturut-turut adalah (28,4±0,1)Ω, (4,25±0,01) Ω. (56,605±0,001) Ω dan (90,75±0,01) Ω. Tentukan nilai KPR untuk masing-masing pengukuran! Mau dijawab kurang dari 3 menit? Coba roboguru plus! 11 1 Jawaban terverifikasi LS L. Sri Robo Expert 27 Januari 2022 22:14 4c) Topologi Star Pada topologi Star, masing-masing workstation dihubungkan secara langsung ke server atau HUB. Keunggulan dari topologi tipe Star ini adalah bahwa dengan adanya kabel tersendiri untuk setiap workstation ke server, maka bandwidth atau lebar jalur komunikasi dalam kabel akan semakin lebar sehingga akan meningkatkan unjuk kerja Dalamkonstruksi ammeter, resistor eksternal ditambahkan untuk menambah range dari jarum penggerak yang dihubungkan paralel, sedangkan kalau pada v o l t meter dihubungkan seri. Hal ini karena kita ingin membagi arus yang akan diukur , bukan mengukur tegangannya, sehingga rangkaian paralel digunakan untuk membagi arus. . Untuk mempelari materi ini, kalian harus melakukan pengamatan dan memeriksa parameter rangkaian arus searah yang terdiri dari beberapa resistor yang terhubung seri, paralel, dan kombinasi seri-paralel dalam sebuah eksperimen yang telah disiapkan oleh guru. Melalui eksperimen ini, kalian akan memeriksa parameter rangkaian arus searah meliputi arus, tegangan, dan resistan dalam suatu rangkaian resistor yang terhubung seri, paralel, dan kombinasi seri-paralel. Untuk itu, kalian harus melakukan tugas ini secara berkelompok. 109 Petunjuk Resistor berfungsi untuk menghambat arus dan membagi tegangan, nilai nominal resistansi dan toleransi suatu resistor ditunjukkan oleh pita kode warna pada badan resistor tersebut. Warna pertama dan kedua merupakan nilai satuan, dan puluhan, warnaketiga menunjukkan jumlah nol dan warna keempat adalah toleransinya. Contoh Suatu resistor memiliki warna dengan urutan merah, ungu, kuning, dan emas; maka harganya 270000 atau 270 k toleransi 5%. Siapkan bahan untuk melakukan eksperimen memeriksa parameter rangkaian seri dan paralel resistor, yang terdiri dari papan eksperimen rangkaian arus searah dan enam resistor arang yang memiliki resistansi berbeda, yaitu 200 ohm 1 kilo Ohm. Siapkan alat pendukung eksperimen, yang terdiri dari catu daya 6 VDC atau batere kering 4 x 1,5VDC, multimeter digital, serta kabel penghubung jumper. Tabel 1. Kode Warna Resistor Warna Satuan Puluhan Pengali Toleransi Hitam 0 - 1 - Coklat 1 1 10 1% Merah 2 2 100 2% Jingga 3 3 1000 - Kuning 4 4 10000 - Hijau 5 5 100000 - Biru 6 6 1000000 - Ungu 7 7 10000000 - Abu-abu 8 8 100000000 - Putih 9 9 1000000000 - Perak - - 0,01 10% Emas - - 0,1 5% 110 Rangkaian Seri resistor Rangkaian listrik yang hanya memiliki jalur tunggal untuk aliran arus listrik disebut rangkaian seri. Dalam rangkaian seri resistor seperti yang diperlihatkan dalam Gambar pada setiap resistan mengalir arus yang sama besarnya. Gambar Rangkaian Seri Tiga Resistor Pada rangkaian seri, seluruh nilai resistan saling ditambahkan untuk mendapatkan nilai resistan total. Dalam hal ini, nilai tegangan total dari catu daya sama dengan jumlah tegangan yang ada pada setiap resistor. 111 Percobaan 1 Rangkaian Seri Resistor 1. Buat rangkaian seperti gambar berikut 2. Hubungkan titik 1 titik 5, dan catat penunjukkan ampermeter 3. Buat rangkaian seperti gambar berikut 4. Hubungkan titik sambung 1 5, dan catat penunjukkan ampermeternya 5. Buat rangkaian seperti gambar berikut 6. Hubungkan titik 1 5, dan catat penunjukkan ampermeternya 7. Ganti resistor dengan nilai yang berbeda dan periksa ampermeternya 112 Rangkaian Paralel Resistor Suatu rangkaian listrik yang memungkinkan arus mengalir melalui satu atau lebih konduktor atau resistor atau rangkaian listrik ada waktu bersamaan disebut rangkaian paralel. Gambar memperlihatkan contoh rangkaian listrik yang terdiri dari lampu dan motor yang tersusun secara paralel. Gambar Rangkaian Listrik Secara Paralel Dalam rangkaian paralel, jumlah arus yang mengalir pada setiap cabang arus yakni arus yang mengalir melalui lampu dan melalui motor sama dengan arus input total yang dikeluarkan oleh catu daya. Arus yang mengalir pada setiap cabang arus tergantung pada nilai resistan yang ada pada rangkaian yang bersangkutan. Jika lampu memiliki resistan yang besarnya seperempat bagian dari nilai resistan yang dimiliki motor, maka 4/5 bagian arus akan mengalir melalui lampu dan 1/5 bagian arus akan mengalir melalui motor. Tegangan pada setiap cabang paralel sama. 113 Percobaan 2 Rangkaian Paralel Resistor 1. Buat rangkaian seperti gambar berikut 2. Hubungkan titik 1 titik 6, dan 3. Catat penunjukkan ampermeter 4. Pindahkan ampermeter ke titik 5 5. Ulangi eksperimen seperti semula, dan catat penunjukkan ampermeternya 6. Pindahkan ampermeter ke titik 6 7. Ulangi eksperimen seperti semula, dan catat penunjukkan ampermeternya 8. Ganti resistor dengan nilai yang berbeda dan periksa ampermeternya. 9. Gunakan hukum Ohm untuk membahas hasil eksperimen kalian. Rangkaian Kombinasi Seri-Paralel Pada rangkaian kombinasi seri-paralel resistor, memiliki sifat dari rangkaian seri dan rangkaian paralel resistor. Dalam rangkaian kombinasi seri-paralel, maka arus yang mengalir pada setiap elemen pasif tidak semuanya sama, kecuali elemen pasif yang terhubung 114 seri. Jumlah arus jalur lampu dan arus pada jalur motor sama dengan arus yang dkeluarkan oleh sumber. Tentukan nilai Vs? Gambar Rangkaian Kombinasi Seri-Paralel Setelah selesai dilanjutkan mengerjakan tugas proyek 4, yaitu mengamati karakteristik rangkaian superposisi sebagai berikut. Percobaan 3 Rangkaian Kombinasi Seri-Paralel Melalui kerja proyek ini, kalian akan memeriksa parameter rangkaian arus searah yang terdiri dari beberapa resistor yang membentuk rangkaian kombinasi seri dan paralel melalui sebuah eksperimen. Rangkaian kombinasi seri paralel banyak diterapkan pada sistem kelistrikan. Untuk itu, kalian harus merancang proyek eksperimen tersebut secara berkelompok. Petunjuk 1. Rangkaian kombinasi seri-paralel dibentuk melalui empat buah resistor R1, R2, R3, dan R4 yang dihubungkan secara seri dan paralel sedemikian sehingga membentuk konfigurasi khusus seperti diperlihatkan dalam gambar berikut. 115 2. Amati rangkaian tersebut dan identifikasi bahan dan alat yang diperlukan untuk eksperimen. Kemudian persiapkan eksperimen untuk melakukan pemeriksaan yang lebih mendalam terkait dengan rangkaian konbinasi seri-paralel. Untuk itu persiapkan bahan-bahan yang dibutuhkan. 3. Pilih nilai resistansi resistor antara 200 Ohm 400 Ohm. 4. Buat rangkaian seperti gambar. 5. Aktifkan rangkaiannya dengan menutup sakelar S. 6. Catat data pengukuran arus dan tegangan serta resistannya! 7. Laporkan hasil penelitian kalian, dan presentasikan di kelas. Menganalisis Hubungan Tegangan dan Arus Perbandingan selisih potensial atau tegangan U antara dua titik sembarang pada suatu konduktor yang dialiri arus listrik sebesar I adalah konstan jika temperatur konduktor tidak berubah. Secara matematika fenomena tersebut dapat dituliskan sebagai berikut konstan  I U Selanjutnya konstanta tersebut dikenal sebagai nilai resistansi atau tahanan R dari konduktor antara dua yang disebutkan di atas. Sehingga formula matematikanya dapat dituliskan sebagai berikut R  I U 116 Tugas Praktek 4 Pengamatan Hubungan Arus dan Tegangan Tujuan Menentukan hubungan antara kuat arus dan tegangan listrik dalam rangkaian seri. Alat 1. amperemeter 2. voltmeter 3. DC Regulated Power Supply 4. saklar 5. kabel-kabel penghubung 6. Resistor keramik 100 ohm/ 5 watt 7. Resistor keramik 100 ohm/5 watt Gambar Kerja Petunjuk 1. Rakit rangkaian seperti gambar kerja 2. Atur tegangan VDC mulai 0 sampai 12 VDC. 3. Catat nilai arus ditunjukkan pada amperemeter dan voltmeter. 4. Hasil pengamatan masukkan dalam tabel pengamatan 5. Berdasarkan hasil pengamatan, gambarkan grafik hubungan antara V dan I 6. Bagaimana bentuk grafik hubungan antara V dan I? Diskusikan hasil 117 Tabel Pengamatan No Nilai Tegangan V Arus Tegangan R1 R2 1 2 3 4 5 6 Hukum Ohm Suatu fenomena menarik dalam rangkaian resistif adalah hubungan antara tegangan dan arus pada suatu resistor. Perbandingan selisih potensial atau tegangan U antara dua titik sembarang pada suatu resistor yang dialiri arus listrik sebesar I adalah konstan jika suhu resistor tidak berubah. Satuan praktis resistor adalah ohm. Di mana bila akibat tegangan sebesar satu volt mengakibatkan mengalir arus listrik sebesar satu amper pada suatu bahan resistor maka nilai resistansi bahan tersebut adalah satu ohm. Pernyatan ini sering disebut sebagai Hukum Ohm, yaitu Di mana R adalah nilai resitansi dari bahan resistor dalam satuan ohm U adalah tegangan dalam satuan volt, ada pula yang menggunakan simbol E untuk tegangan I adalah arus listrik dalam satuan amper Berikut ini diberikan beberapa contoh hubungan antara tegagan, resistansi, dan arus dalam suatu rangkaian listrik. Contoh 1 Tentukan nilai arus dalam rangkaian listrik yang terdiridari sebuah resistor 10 ohm, danmendapat tegangan sebesar 220 volt? 118 Solusi Langkah 1 I = U/R Langkah 2 I = 220/10 Langkah 3 I = 22 A Contoh 2 Tentukan nilai potensial E dalam rangkaian listrik yang terdiri dari sebuah resistor 48 ohm, dan dialiri arus sebesar 5 amper! Solusi Langkah 1 E = R x I Langkah 2 E = 48 x 5 Langkah 3 E = 240 volt Contoh 3 Tentukan nilai resistan lampu pijar 100 watt, bila tegangannya 220 volt. Solusi Langkah 1 R = P / U Langkah 2 R = 100 / 220 Langkah 3 R = 0,45 ohm Diskusi Lanjut Rangkaian Resistor Dari fenomena di atas diketahui bahwa setiap konduktor mempunyai resistansi yang bersifat menahan laju aliran arus pada konduktor tersebut. Oleh karena itu nilai resistansi sering disebut sebagai nilai tahanan. Untuk keperluan praktis, semua bahan konduktor yang digunakan secara khusus sebagai penahan arus disebut sebagai “Resistor” atau ada pula yang menyebutnya sebagai “Tahanan”. 119 Ditinjau dari bahan dan konstruksinya maka resistor dapat dibedakan sebagai berikut - Berbentuk gulungan kawat dari bahan nikelin atau campuran nichrom pada keramik/plastik untuk daya besar - Berbentuk campuran bahan carbon untuk daya kecil hingga ½ watt - Berbentuk endapan logam pada keramik - Berbentuk endapan carbon pada keramik Penggunaan praktis dari resistor dalam rangkaian listrik adalah sebagai berikut - Sebagai unsur kalibrasi meter jarum, misalnya sebagai resistor Shunt untuk ampere meter dan resistor seri untuk volt meter - Sebagai pengatur arus pada suatu rangkaian listrik misalnya reostat - Sebagai pembagi tegangan misalnya potensiometer - Sebagai elemen pemanas, misalnya resistor yang terbuat dari bahan Nikelin atau Nichrom. Untuk keperluan praktis resistor dapat dihubungkan secara seri, parallel atau kombinasi seri-paralel. Di mana masing-masing jenis hubungan akan memiliki sifat yang berbeda sebagai berikut Rangkaian Seri Jika tiga resistor dihubungkan seperti gambar di bawah ini maka disebut sebagai hubungan atau rangkaian seri resistor. 120 Karakteristik Rangkaian Seri - Arus yang mengalir dalam rangkaian seri selalu sama sepanjang lintasan arus yang ada dalam suatu rangkaian, sebab hanya ada satu lintasan arus dalam rangkaian seri. Arus di dalam rangkaian seri dinyatakan dalam persamaan berikut It = I1 = I2 = I3 = I4 = …… - Resistan total R, dalam rangkaian seri merupakan penjumlahan seluruh resistan yang ada di dalam rangkaian. Resistan dalam rangkaian seri dinyatakan dalam persamaan berikut Rt = R1 + R2 + R3 + R4 + …… - Tegangan dalam rangkaian seri digunakan sepenuhnya oleh seluruh resistan yang ada di dalam rangkaian. Beban pada rangkaian seri harus berbagi tegangan yang disalurkan ke rangkaian. Jadi, tegangan yang disalurkan ke dalam rangkaian akan terbagi pada setiap beban listrik yang ada. - Tegangan yang diterima oleh setiap beban akan berubah tergantung nilai resistan beban. Perubahan tegangan pada setiap beban disebut tegangan jatuh. Tegangan jatuh merupakan jumlah tegangan tekanan listrik yang digunakan atau hilang melalui pada setiap beban atau konduktor dalam proses pemindahan electron arus listrik melalui lintasan arus dalam rangkaian. Tegangan jatuh pada setiap beban proporsional dengan nilai resistannya. - Jumlah tegangan jath dalam suatu rangkaian seri sama dengan nilai tegangan yang dikenakan pada rangkaian tersebut. Hal ini dinyatakan dalam persamaan berikut 121 - Hukum Ohm dapat digunakan untuk menghitung setiap bagian yang ada dalam rangkaian seri atau rangkaian total. Gambar memperlihatkan rangkaian seri dengan empat resistan pemanas dengan nilai yang berbeda. Perhitungan resistan total, arus, dan tegangan jatuh pada setiap beban pemanas dapat dilakukan dengan cara berikut Gambar Rangkaian seri dengan 4 resistan Gambar memperlihatkan rangkaian seri yang terdiri dari empat buah resistan dari elemen pemanas. Resistansi masing-masing elemen adalah R1= 4, R2=10, R3=12, dan R4=14. Rangkaian seri tersebut dihubungkan ke sumber tegangan 220 V. Cara menghitung resistan total Langkah 1 Gunakan rumus Rt = R1 + R2 + R3 + R4 Langkah 2 Substitusikan nilai resistansi masing-masing resistor Rt = 4 + 10 + 12 + 14 Langkah 3 Selesaikan persamaannya Rt = 40 . Cara menghitung arus listrik total Untuk menghitung arus listrik yang mengalir di dalam rangkaian seri digunakan Hukum Ohm. 122 Rt U I  Langkah 2 Substitusikan nilai tegangan U dan nilai resistansi total Rt. 40 220  I Langkah 3 Selesaikan persamaannya I = 5,5 amper Sekarang kita gunakan Hukum Ohm untuk menghitung tegangan jatuh pada elemen pemanas pertama R1. Langkah 1 Gunakan rumus U = I x R1 Langkah 2 Substitusikan nilai arus total I dan nilai resistansi elemen heater pertama R1. U = 5,5 x 4 Langkah 3 Selesaikan persamaannya U = 22 volt Menghitung tegangan jatuh pada R2 Langkah 1 Gunakan rumus U = I x R2 Langkah 2 Substitusikan nilai arus total I dan nilai resistansi elemen heater pertama R1. U = 5,5 x 10 Langkah 3 Selesaikan persamaannya U = 55 volt Menghitung tegangan jatuh pada R3 Langkah 1 Gunakan rumus U = I x R3 123 Langkah 2 Substitusikan nilai arus total I dan nilai resistansi elemen heater pertama R1. U = 5,5 x 12 Langkah 3 Selesaikan persamaannya U = 66 volt Menghitung tegangan jatuh pada R4 Langkah 1 Gunakan rumus U = I x R4 Langkah 2 Substitusikan nilai arus total I dan nilai resistansi elemen heater pertama R1. U = 5,5 x 14 Langkah 3 Selesaikan persamaannya U = 77 volt Menghitung tegangan total Langkah 1 Gunakan rumus Et = E1 + E2 + E3 + E4 Langkah 2 Substitusikan nilai arus total I dan nilai resistansi elemen heater pertama R1. E1 = 22 + 55 + 66 + 77 Langkah 3 Selesaikan persamaannya U = 220 volt Secara matematik dapat dituliskan sebagai berikut R total atau R ekivalen atau RT = R1 + R2 + R3 U = U1 + U2 + U3 = I. R1 + I. R2 + I. R3 = I. RT 124 Rangkaian Pembagi Tegangan Dari analisis rangkaian seri di atas dapat kita lihat bahwa tegangan sumber U terbagi menjadi tiga di dalam ketiga resistor, yaitu U1, U2, dan U3 . Di mana besar masing- masing tegang tersebut adalah U1 = I. R1 U2 = I. R2 U3 = I. R3 Dari kenyataan tersebut, maka sebuah susunan dari dua atau lebih resistor yang terhubung dalam seri lazim disebut sebagai rangkaian pembagi tegangan voltage devider. Perhatikan rangkaian pembagi tegangan berikut Gambar Rangkaian Pembagi Tegangan Biasanya rangkaian ini digunakan untuk memperoleh tegangan yang diinginkan darisuatu sumber tegangan yang besar. Gambar rangkaian berikut memperlihatkan bentuk sederhanarangkaian pembagi tegangan, yaitu diinginkan untuk mendapatkan tegangan keluaranvo yang merupakan bagian dari tegangan sumber v1 dengan memasang dua resistor R1dan R2 . 125 Nampak bahwa arus i mengalir melalui R1 dan R2, sehingga VI = V0 + VS VS = I x R1 V0 = I x R2 VI = IxR2 + IxR1 Jika V0 dan VS saling dibagikan, didapat V0/V1 = R2/R1 Dari sini dapat diketahui, bahwa tegangan masukan VI terbagi menjadi dua bagian, yaitu V0 dan VS, masing-masing sebanding dengan harga resistor yang dikenai tegangan tersebut. Dari persamaan tersebut diperoleh V0 = VI x R2/R1 + R2 Rangkaian pembagi tegangan adalah sangat penting sebagai dasar untukmemahami rangkaian DC atau rangkaian elektronika yang melibatkan berbagaikomponen yang lebih rumit. 126 Aplikasi Rangkaian Rangkaian seri berkaitan erat dengan rangkaian control yang diterapkan dalam sistem refrigerasi dan tata udara. Rangkaian kontrol merupakan suatu rangkaian listrik yang dapat mengontrol beban listrik dalam suatu system. Bila seluruh piranti kontrol terhubung dalam rangkaian seri, maka terbukanya salah satu kontak sakelar atau piranti kontrol lain yang ada di dalam rangkaian tersebut akan membuka rangkaian tersebut dan menghentikan penyaluran arus listrik atau pembebanan listrik. Gambar memperlihatkan contoh aplikasi rangkaian seri-paralel yang diterapkan pada refrijerator domestik. Kombinasi rangkaian seri dan paralel digunakan pada sistem sistem kelistrikan peralatan refrijerator yang berfungsi untuk menjaga suhu sesuai keinginan. Piranti control dihubungkan secara seri dengan peralatan yang dikontrolnya, yakni sebuah motor listrik. Rangkaian seri juga memuat piranti proteksi yang diperlukan suatu sistem untuk menjaga keamanan operasi dari suatu komponen peralatan. Di mana akan menghentikan operasi kompresor jika terjadi kondisi operasi yang tidak aman. Bila ada salah satu kontak dari piranti pengaman kompresor terbuka maka rangkaian listriknya akan terbuka dan kompresor akan berhenti bekerja. Piranti pengaman harus dihubungkan secara seri untuk memastikan bahwa kondisi tidak aman akan memutuskan beban yang dilindunginya. 127 Gambar Aplikasi Rangkaian Kombinasi pada Sirkit Kontrol Motor Rangkaian Parallel Resistor 128 Sifat-sifat Rangkaian Paralel Resistor - Beda potensial pada semua resistor adalah sama sebesar U - Sedang besar arus yang mengalir pada masing-masing resistor tergantung pada nilai resistansinya. - Jumlah aljabar arus cabang I1, I2 dan I3 sama dengan besar arus total IT. - Nilai resistansi total atau resistansi ekivalen RT dari rangkaian paralel tiga resistor adalah akan lebih kecil nilainya dari nilai terkecil ketiga resistor tersebut. Secara matematika dapat dituliskan sebagai berikut 3 2 1 1 1 1 1 R R R RT    3 2 1 I I I I    3 2 1 R U R U R U I    T R U I  Tugas Praktek 5 Tujuan Menentukan hubungan antara kuat arus dan tegangan listrik dalam rangkaian paralel. Alat 1. amperemeter 2. voltmeter 3. DC Regulated Power Supply 4. saklar 5. kabel-kabel penghubung 6. Resistor keramik 100 ohm/ 5 watt 7. Resistor keramik 100 ohm/5 watt 129 Gambar Kerja Petunjuk 1. Rakit rangkaian seperti gambar kerja 2. Atur tegangan VDC mulai 0 sampai 6 VDC. 3. Catat nilai arus ditunjukkan pada amperemeter dan voltmeter. 4. Hasil pengamatan masukkan dalam tabel berikut 5. No Nilai Tegangan V Arus Total Arus Cabang R1 R2 1 2 3 4 5 6 Berdasarkan hasil pengamatan, gambarkan grafik hubungan antara V dan I Bagaimana bentuk grafik hubungan antara V dan I? Diskusikan hasil percobaan dengan teman sekelompok, dan hasilnya dipresentasikan di kelas. 130 Pembagian Arus dalam sirkit paralel Gambar memperlihatkan sirkit paralel dua resistor. Gambar Pembagian Arus dalam sirkit paralel Pembagian arus dalam sirkit paralel dua resistor dalam ditentukan sebagai berikut 2 2 1 1 R U I dan   R U I Jadi 1 2 2 1 R R I I  1 T 2 I -I I  Padahal , jadi sehingga 1 2 1 1 R R I I I T   2 1 1 1 xR I I R I  T  Arus setiap cabang Dari persamaan terakhir di atas dapat digunakan untuk menentukan besar arus cabang I1 dan I2, yaitu 2 1 2 1 I xR R R 131 2 1 1 2 I xR RR I  T  Contoh kasus Bila R1 = 5 ohm, dan R2 = 20 ohm Tegangan batere = 12 volt Tentukan I1 dan I2 Solusi RT = / R1+R2 RT = 5x20 / 5+20 = 4 ohm IT = U / RT = 12 / 4 = 3 A I1 = 3 x 20 / 25 = 12/5 = 2,4 A I2 = 3 x 5 / 25 = 3/5 = 0,6 A Tugas Tentukan pembagian arus yang mengalir pada R3 dan R4! Jika diketahui tegangan pada catu daya adalah 30V. R1 = R2 = R3 = 10 ohm sedang R4 = 20 ohm Tugas Praktek 6 Melalui kerja proyek ini, peserta didik akan memeriksa parameter rangkaian seri resistor. Pengalaman belajar ini akan membantu peserta didik memahami Hukum Kirchoff. Untuk itu, peserta didik harus merancang proyek eksperimen tersebut sebaik-baiknya secara berkelompok. 132 Diagram Rangkaian Percobaan Petunjuk 1. Rakit rangkaian seperti gambar 2. Catat nilai arus dan tegangan ditunjukkan pada amperemeter dan voltmeter. 3. Catat hasil pengamatan masukkan dalam tabel pengamatan. 4. Buat kesimpulan dan Laporkan hasil percobaan Hukum Kirchoff Hukum Kirchoff menyangkut sifat arus dalam suatu titik sambungan dan sifat tegangan dalam suatu loop atau rangkaian listrik. Sesuai dengan obyek yang diamati maka ada dua Hukum yang diperkenalkan oleh Kirchoff, yaitu hukum kirchoff tentang arus Kirchoff’s Current Law, disingkat KCL dan hukum kirchoff tentang tegangan Kirchoff’s Voltage Law, disingkat KVL KCL atau Hukum Dot. Hukum Kirchoff tentang arus lazim disebut juga dengan istilah Hukum Dot atau Hukum Kirchoff I. Dalam sembarang rangkaian listrik, jumlah aljabar dari arus- arus yang bertemu pada suatu titik sambungan adalah sama dengan nol. Jumlah aljabar keseluruhan arus yang menuju titik percabangana adalah nol. Titik percabangan adalah titik pertemuan tiga atau lebih arus ke rangkaian atau sumber 133 tegangan dan juga dari unsur rangkaian atau sumber hukum ini, dipakai suatu perjanjian bahwa arus yang menuju titik percabangan ditulis dengan tanda positif dan arus yang tidak menuju meninggalkan titik percabangan ditulis dengan tanda negatif. Gambar Hukum Dot Dari gambar didapatkan persamaan arus sebagai berikut +I1 + I2 +-I3 +-I4 + -I5 = 0 I1 + I2 - I3 - I4 - I5 = 0 I1 + I2 = I3 + I4 + I5 Jadi jumlah arus yang masuk ke titik sambungan = jumlah arus keluar dari titik tersebut Tugas Praktek 4 Melalui kerja proyek ini, peserta didik akan memeriksa parameter rangkaian seri resistor. Pengalaman belajar ini akan membantu peserta didik memahami Hukum Kirchoff. Untuk itu, peserta didik harus merancang proyek eksperimen tersebut sebaik-baiknya secara berkelompok. 134 Diagram Rangkaian Percobaan Petunjuk 1. Rakit rangkaian seperti gambar 2. Catat nilai arus dan tegangan ditunjukkan pada amperemeter dan voltmeter. 3. Catat hasil pengamatan masukkan dalam tabel pengamatan. 4. Buat kesimpulan dan Laporkan hasil percobaan KVL Jumlah aljabar dari hasil kali antara arus dan resistansi dari setiap konduktor/resistor dalam sembarang rangkaian listrik tertutup ditambah jumlah aljabar ggl atau sumber tegangan yang ada di dalam rangkaian tersebut sama dengan nol. 135 Perhatian Tanda dari Turun tegangan voltage drop pada resistor tergantung pada arah arus yang melaluinya, tetapi tidak tergantung pada polaritas sumber tegangan U yang ada di dalam rangkaian tersebut. Gambar Turun Tegangan pada Resistor Apabila tegangan dibaca dari + ke -, dengan arah baca yang sama dengan arah arus I yang mengalir, maka harga V=RI adalah penurunan tegangan. Untuk memahaminya beri tanda positif + pada V dan beri tanda positif + pada RI. Sedangkan apabila pembacaan tegangan berlawanan dengan arah arus berilah tanda - V atau -RI. Sedangkan untuk sumer tegangan atau sumber arus berlaku ketentuan sebagai berikut Gambar Sumber Tegangan Bila arah baca dari a ke b, maka adalah suatu penurun tegangan berilah tanda positif pada V. Atau dengan kata lain, apabila menuruti arah baca + dari sumber tegangan, tulis V positif. Sebalik jika pembacaan dari kutub – sumber tegangan maka V ditulis dengan tanda negatif. Contoh 136 Gambar Loop ABCDA Dengan menerapkan hukum tegangan dari Kirchoff kita dapatkan persamaan loop sebagai berikut Perhatikan tanda polaritas pada setiap unsur yang ada di dalam loop, yaitu - negatif bila sesuai dengan arah loop - positif bila melawan arah loop - U1 + + + + U2 = 0 atau + + U1 - U2 Pe Resistor dikatakan terhubung secara seri ketika mereka dirangkai bersama dalam satu baris sehingga arus umum mengalir melalui mereka. Resistor individu dapat dihubungkan bersama baik dalam koneksi seri, koneksi paralel atau kombinasi seri dan paralel, untuk menghasilkan jaringan resistor yang lebih kompleks yang resistansi setara adalah kombinasi matematika dari masing-masing resistor yang terhubung bersama. Sebuah resistor bukan hanya komponen elektronik dasar yang dapat digunakan untuk mengubah tegangan menjadi arus atau arus menjadi tegangan, tetapi dengan menyesuaikan nilainya dengan benar, besar yang berbeda dapat ditempatkan pada arus yang dikonversi dan/atau tegangan yang memungkinkannya. untuk digunakan dalam rangkaian dan aplikasi referensi tegangan. Resistor dalam jaringan seri atau rumit dapat diganti dengan satu resistor ekuivalen tunggal, REQ atau impedansi, ZEQ dan tidak peduli apa kombinasi atau kompleksitas jaringan resistor, semua resistor mematuhi aturan dasar yang sama seperti yang didefinisikan oleh Hukum Ohm dan Hukum Rangkaian Kirchoff. Resistor Dalam Seri Resistor dikatakan terhubung dalam "Seri", ketika mereka dirangkai bersama dalam satu baris. Karena semua arus yang mengalir melalui resistor pertama tidak memiliki cara lain untuk pergi, ia juga harus melewati resistor kedua dan ketiga dan seterusnya. Kemudian, resistor dalam rangkaian seri memiliki Arus Bersama yang mengalir melalui mereka sebagai arus yang mengalir melalui satu resistor juga harus mengalir melalui yang lain karena hanya dapat mengambil satu jalur. Maka jumlah arus yang mengalir melalui serangkaian resistor dalam seri akan sama di semua titik dalam jaringan resistor seri. Sebagai contoh IR1 = IR2 = IR3 = IAB =1mA Dalam contoh berikut, resistor R1, R2 dan R3 semuanya dihubungkan bersama secara seri antara titik A dan B dengan arus yang sama, saya mengalir melalui mereka. Rangkaian Resistor dalam Seri Sebagai resistor dihubungkan bersama dalam seri berlalu saat yang sama melalui masing-masing resistor dalam rantai dan resistansi total, RT dari rangkaian harus sama dengan jumlah dari semua resistor individu ditambahkan bersama-sama. Itu adalah RT = R1 + R2 + R3 dan dengan mengambil nilai-nilai individual dari resistor dalam contoh sederhana kami di atas, total resistansi yang setara, maka REQ diberikan sebagai REQ = R1 + R2 + R3 = 1k + 2k + 6k = 9k Jadi kita melihat bahwa kita dapat mengganti ketiga resistor individual di atas hanya dengan satu resistor “setara” tunggal yang akan memiliki nilai 9k. Di mana empat, lima atau bahkan lebih resistor semua terhubung bersama dalam rangkaian seri, ekuivalen atau total resistansi dari rangkaian, RT akan tetap menjadi jumlah dari semua resistor individu yang terhubung bersama-sama dan resistor selanjutnya ditambahkan ke seri, lebih besar resistansi setara tidak peduli berapa nilainya. Resistansi total ini umumnya dikenal sebagai Resistansi Ekuivalen setara dan dapat didefinisikan sebagai; "Nilai resistansi tunggal yang dapat menggantikan sejumlah resistor secara seri tanpa mengubah nilai arus atau tegangan dalam rangkaian". Maka persamaan yang diberikan untuk menghitung resistansi total dari rangkaian saat menghubungkan bersama resistor secara seri diberikan sebagai Persamaan Resistor Seri RTotal = R1 + R2 + R3 +….. Rn dst. Perhatikan kemudian bahwa resistansi total atau setara, RT memiliki efek yang sama di rangkaian sebagai kombinasi asli dari resistor karena merupakan jumlah aljabar dari resistansi individu. Jika dua resistansi atau impedansi dalam seri adalah sama dan dari nilai yang sama, maka resistansi total atau setara, RT sama dengan dua kali nilai satu resistor. Itu sama dengan 2R dan untuk tiga resistor sama dalam seri, 3R, dll. Jika dua resistor atau impedansi seri tidak sama dan nilai-nilai yang berbeda, maka resistansi total atau setara, RT adalah sama dengan jumlah matematika dari dua resistansi. Itu sama dengan R1 + R2. Jika tiga atau lebih resistor yang tidak sama atau sama dihubungkan secara seri maka resistansi yang setara adalah R1 + R2 + R3 +…, dll. Satu poin penting untuk diingat tentang resistor di jaringan seri untuk memeriksa apakah matematika Anda benar. Resistansi Total RT dari dua atau lebih resistor yang dihubungkan bersama dalam seri akan selalu LEBIH BESAR dari nilai resistor terbesar dalam deretan. Dalam contoh kami di atas RT = 9k di mana sebagai nilai resistor terbesar hanya 6k. Tegangan Resistor Seri Tegangan di setiap resistor yang terhubung dalam seri mengikuti aturan yang berbeda dengan yang ada pada arus seri. Kita tahu dari rangkaian di atas bahwa total tegangan supply melintasi resistor sama dengan jumlah perbedaan potensial pada R1, R2 dan R3, VAB = VR1 + VR2 + VR3 = 9V. Dengan menggunakan Hukum Ohm, tegangan pada masing-masing resistor dapat dihitung sebagai Tegangan melintasi R1 = IR1 = 1mA x 1k = 1V Tegangan melintasi R2 = IR2 = 1mA x 2k = 2V Tegangan melintasi R3 = IR3 = 1mA x 6k = 6V memberikan tegangan total VAB dari 1V + 2V + 6V = 9V yang sama dengan nilai tegangan supply. Kemudian jumlah dari perbedaan potensial di resistor sama dengan total perbedaan potensial di seluruh kombinasi dan dalam contoh kita ini adalah 9V. Persamaan yang diberikan untuk menghitung tegangan total dalam rangkaian seri yang merupakan jumlah dari semua tegangan individu yang ditambahkan bersama diberikan sebagai VTotal = VR1 + VR2 + VR3 +….. VN Kemudian jaringan resistor seri juga dapat dianggap sebagai "pembagi tegangan" dan rangkaian resistor seri yang memiliki komponen resistif N akan memiliki tegangan N-berbeda di atasnya sambil mempertahankan arus yang sama. Dengan menggunakan Hukum Ohm, baik tegangan, arus atau resistansi dari rangkaian seri yang terhubung dapat dengan mudah ditemukan dan resistor dari rangkaian seri dapat dipertukarkan tanpa mempengaruhi resistansi total, arus, atau daya ke masing-masing resistor. Contoh Resistor dalam Seri Dengan menggunakan Hukum Ohm, hitung resistansi seri yang setara, arus seri, penurunan tegangan, dan daya untuk setiap resistor di resistor berikut di rangkaian seri. Semua data dapat ditemukan dengan menggunakan Hukum Ohm, dan untuk membuat perhitungan sedikit lebih mudah, kami dapat menyajikan data ini dalam bentuk tabel. Resistansi Arus Tegangan Daya R!1 = 10 I1 = 200mA V1 = 2V P1 = R2 = 20 I2 = 200mA V2 = 4V P2 = R3 = 30 I3 = 200mA V3 = 6V P3 = RT = 60 IT = 200mA VS = 12V PT = Kemudian untuk rangkaian di atas, RT = 60, IT = 200mA, VS = 12V dan PT = Rangkaian Pembagi Tegangan Kita dapat melihat dari contoh di atas, bahwa meskipun tegangan supply diberikan sebagai 12 volt, tegangan yang berbeda, atau penurunan tegangan, muncul di setiap resistor dalam jaringan seri. Dengan menghubungkan resistor secara seri seperti diatas pada satu supply DC memiliki satu keuntungan besar, yaitu tegangan yang berbeda muncul di setiap resistor yang menghasilkan rangkaian yang sangat berguna yang disebut Jaringan Pembagi Tegangan. Rangkaian sederhana ini membagi tegangan supply secara proporsional di setiap resistor dalam rantai seri dengan jumlah penurunan tegangan yang ditentukan oleh nilai resistor dan seperti yang kita ketahui sekarang, arus melalui rangkaian resistor seri adalah umum untuk semua resistor. Jadi resistansi yang lebih besar akan memiliki drop tegangan yang lebih besar di atasnya, sedangkan resistansi yang lebih kecil akan memiliki drop tegangan yang lebih kecil di atasnya. Rangkaian resistif seri yang ditunjukkan di atas membentuk jaringan pembagi tegangan sederhana yaitu tiga tegangan 2V, 4V dan 6V dihasilkan dari supply 12V tunggal. Hukum Kirchoff 2 -Tegangan menyatakan bahwa "tegangan supply dalam rangkaian tertutup sama dengan jumlah semua penurunan tegangan I*R di sekitar rangkaian" dan ini dapat digunakan untuk efek yang baik. Aturan Pembagi Tegangan, memungkinkan kita untuk menggunakan efek resistansi proporsionalitas untuk menghitung beda potensial pada setiap resistansi terlepas dari arus yang mengalir melalui rangkaian seri. "rangkaian pembagi tegangan" tipikal ditunjukkan di bawah ini. Jaringan Pembagi Tegangan Rangkaian yang ditampilkan hanya terdiri dari dua resistor, R1 dan R2 yang dihubungkan bersama secara seri pada tegangan supply Vin. Satu sisi tegangan catu daya terhubung ke resistor, R1, dan output tegangan, Vout diambil dari resistor R2. Nilai tegangan output ini diberikan oleh rumus yang sesuai. Jika lebih banyak resistor dihubungkan secara seri ke rangkaian, maka tegangan yang berbeda akan muncul di masing-masing resistor secara bergantian berkaitan dengan nilai resistansi masing-masing R Hukum Ohm I*R yang memberikan titik tegangan yang berbeda tetapi lebih kecil dari satu supply tunggal. Jadi jika kita memiliki tiga atau lebih resistansi dalam rantai seri, kita masih bisa menggunakan rumus pembagi potensial yang sudah kita kenal untuk menemukan penurunan tegangan di masing-masing. Pertimbangkan rangkaian di bawah ini. Rangkaian pembagi potensial di atas menunjukkan empat resistansi dihubungkan bersama adalah seri. Penurunan tegangan melintasi titik A dan B dapat dihitung menggunakan rumus pembagi potensial sebagai berikut Kita juga dapat menerapkan ide yang sama untuk sekelompok resistor dalam rantai seri. Sebagai contoh jika kita ingin menemukan penurunan tegangan di kedua R2 dan R3 bersama-sama kita akan mengganti nilainya di pembilang atas rumus dan dalam hal ini jawaban yang dihasilkan akan memberi kita 5 volt 2V + 3V. Dalam contoh yang sangat sederhana ini tegangan bekerja dengan sangat rapi sebagai drop tegangan resistor sebanding dengan resistansi total, dan sebagai resistansi total, RT dalam contoh ini adalah sama dengan 100 atau 100%, resistor R1 adalah 10% dari RT, sehingga 10% dari sumber tegangan VS akan muncul di atasnya, 20% dari VS di seluruh resistor R2, 30% di seluruh resistor R3, dan 40% dari tegangan supply VS di resistor R4. Penerapan hukum Kirchoff 2 - tegangan KVL di sekitar jalur loop tertutup menegaskan hal ini. Sekarang mari kita anggap kita ingin menggunakan dua rangkaian pembagi potensial resistor di atas untuk menghasilkan tegangan yang lebih kecil dari tegangan supply yang lebih besar untuk memberi daya pada rangkaian elektronik eksternal. Misalkan kita memiliki supply 12V DC dan rangkaian kita yang memiliki impedansi 50 hanya membutuhkan supply 6V, setengah dari tegangan. Menghubungkan dua resistor bernilai sama, masing-masing katakanlah 50, bersama-sama sebagai jaringan pembagi potensial di 12V akan melakukan ini dengan sangat baik sampai kita menghubungkan rangkaian beban ke jaringan. Hal ini karena efek pembebanan dari resistor RL terhubung secara paralel di R2 mengubah rasio kedua resistansi seri mengubah tegangan drop mereka dan ini ditunjukkan di bawah ini. Contoh Resistor dalam Seri Hitung turun tegangan di X dan Y a Tanpa RL terhubung b Dengan RL terhubung Seperti yang Anda lihat dari atas, tegangan output Vout tanpa beban resistor terhubung memberi kita tegangan output yang diperlukan dari 6V tapi tegangan output yang sama pada Vout saat beban terhubung turun hanya 4V, Resistor terhubung Paralel. Kemudian kita dapat melihat bahwa jaringan pembagi tegangan yang dimuat mengubah tegangan output-nya sebagai akibat dari efek pembebanan ini, karena tegangan output Vout ditentukan oleh rasio R1 sampai R2. Namun, sebagai resistansi beban, R L meningkat menuju tak terhingga ∞ memuat ini efek mengurangi dan rasio tegangan Vout/Vs menjadi tidak terpengaruh oleh penambahan beban pada output. Maka semakin tinggi impedansi beban semakin sedikit efek pembebanan pada output. Efek mengurangi level sinyal atau tegangan dikenal sebagai Atenuasi pelemahan sehingga harus berhati-hati saat menggunakan jaringan pembagi tegangan. Efek pemuatan ini dapat dikompensasi dengan menggunakan potensiometer alih-alih resistor nilai tetap dan disesuaikan. Metode ini juga mengkompensasi pembagi potensial untuk toleransi yang bervariasi dalam konstruksi resistor. Sebuah variabel resistor, potensiometer atau pot seperti yang lebih umum disebut, adalah contoh yang baik dari pembagi tegangan multi-resistor dalam satu paket karena dapat dianggap sebagai ribuan mini-resistor secara seri. Di sini tegangan tetap diterapkan di dua koneksi tetap luar dan tegangan output variabel diambil dari terminal penghapus. Pot multi-putaran memungkinkan kontrol tegangan output yang lebih akurat. Rangkaian Pembagi Tegangan adalah cara paling sederhana menghasilkan tegangan yang lebih rendah dari tegangan yang lebih tinggi, dan mekanisme operasi dasar dari potensiometer. Selain digunakan untuk menghitung tegangan supply yang lebih rendah, rumus pembagi tegangan juga dapat digunakan dalam analisis rangkaian resistif yang lebih kompleks yang mengandung cabang seri dan paralel. Rumus pembagi tegangan atau potensial dapat digunakan untuk menentukan penurunan tegangan di sekitar jaringan DC tertutup atau sebagai bagian dari berbagai hukum analisis rangkaian seperti teorema Kirchhoff atau teorema Thevenin. Aplikasi Resistor Seri Kita telah melihat bahwa Resistor dalam Seri dapat digunakan untuk menghasilkan tegangan yang berbeda di seluruh mereka sendiri dan jenis jaringan resistor ini sangat berguna untuk menghasilkan jaringan pembagi tegangan. Jika kita mengganti salah satu resistor dalam rangkaian pembagi tegangan di atas dengan Sensor seperti Termistor, Resistor bergantung cahaya LDR atau bahkan Sakelar, kita dapat mengubah kuantitas analog yang dirasa menjadi sinyal listrik yang cocok yang mampu menjadi diukur. Sebagai contoh, rangkaian Termistor berikut memiliki resistansi 10K pada 25°C dan resistansi 100 pada 100°C. Hitung tegangan output Vout untuk kedua suhu. Rangkaian Termistor Pada 25°C Pada 100°C Jadi dengan mengubah tetap 1K resistor, R2 dalam rangkaian sederhana kami di atas untuk variabel resistor atau potensiometer, tegangan output set point tertentu dapat diperoleh pada rentang temperatur yang lebih luas. Ringkasan Resistor dalam Seri Jadi untuk meringkas. Ketika dua atau lebih resistor dihubungkan bersama ujung ke ujung dalam satu cabang tunggal, resistor dikatakan dihubungkan bersama secara seri. Resistor dalam Seri membawa arus yang sama, tetapi penurunan tegangan pada mereka tidak sama dengan nilai resistansi masing-masing akan menciptakan penurunan tegangan yang berbeda di setiap resistor sebagaimana ditentukan oleh Hukum Ohm V = I*R . Kemudian rangkaian seri adalah pembagi tegangan. Dalam sebuah jaringan resistor seri resistor individu menambahkan bersama-sama untuk memberikan resistansi setara, RT dari kombinasi seri. Resistor dalam rangkaian seri dapat dipertukarkan tanpa memengaruhi resistansi total, arus, atau daya untuk setiap resistor atau rangkaian. Dalam tutorial berikutnya tentang Resistor, kita akan melihat menghubungkan resistor bersama secara paralel dan menunjukkan bahwa resistansi total adalah jumlah resiprokal dari semua resistor yang ditambahkan bersama-sama dan bahwa tegangan umum untuk Rangkaian Resistor Paralel. Empat resistor dihubungkan secara seri. Nilai masing-masing resistor berturut-turut adalah 28,4 ± 0,1 ; 4,25 ± 0,01 ; 56,605 ± 0,001 ; dan 90,75 ± 0,01 . Tentukan hambatan total berikut = R1 + R2 + R3 + R4 = 28,4 + 4,25 + 56,605 + 90,75 = 180,005Rtot = 180,0 Jadi hambatan totalnya adalah R ± R = 180,0 ± 0,1 -Semoga BermanfaatJangan lupa komentar & sarannyaEmail nanangnurulhidayat terus OK! 😁 Hai Kevin, jawaban soal ini adalah 0,0035, 0,0024, 0,000018 dan 0,0001. Diketahui R1=28,4±0,1Ω R2=4,25±0,01 Ω R3=56,605±0,001 Ω R4=90,75±0,01 Ω. Ditanya KPR=...? Jawab Ketelitian merupakan kesesuaian diantara beberapa data pengukuran yang sama yang dilakukan secara berulang. Ketidakpastian relatif KPR atau kesalahan relatif adalah ukuran ketidakpastian pengukuran dibandingkan dengan ukuran pengukuran. Ketidakpastian relatif berhubungan dengan ketelitian pengukuran. Semakin kecil nilai ketidakpastian relatif maka nilai ketepatan pengukuran semakin tinggi. KPR dirumuskan dengan KPR= ∆R/Ro dimana Ro= pembacaan alat ukur ∆R= ketelitian Sehingga KPR1= ∆R/Ro KPR1= 0,1/28,4 KPR1= 0,0035 KPR2= ∆R/Ro KPR2= 0,01/4,25 KPR2= 0,0024 KPR3= ∆R/Ro KPR3= 0,001/56,605 KPR3= 0,000018 KPR4= ∆R/Ro KPR4= 0,01/90,75 KPR4= 0,0001 Jadi, KPR masing-masing hambatan adalah 0,0035, 0,0024, 0,000018 dan 0,0001.

empat resistor dihubungkan secara seri