Pembahasan soal UN fisika SMA/MA – Hukum Kirchhoff

1. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.30

Sebuah rangkaian listrik terdiri atas empat hambatan masing-masing R1 = 12 Ohm, R2 = 12 Ohm, R3 = 3 Ohm dan R4 = 6 Ohm dirangkai dengan E1 = 6 Volt, E2 = 12 Volt seperti gambar berikut. Arus listrik yang mengalir adalah….
Pembahasan soal UN fisika SMA MA 2014 – Hukum Kirchhoff 1

A. 1/5 A
B. 2/5 A
C. 3/5 A
D. 4/5 A
E. 1 A

Pembahasan
Diketahui :
Resistor 1 (R1) = 12 Ω
Resistor 2 (R2) = 12 Ω
Resistor 3 (R3) = 3 Ω
Resistor 4 (R4) = 6 Ω
Sumber ggl 1 (E1) = 6 Volt
Sumber ggl 2 (E2) = 12 Volt
Ditanya : Kuat arus yang mengalir pada rangkaian (I)
Jawab :

Soal ini berkaitan dengan hukum Kirchhooff. Langkah-langkah dan cara menyelesaikan soal ini :
Pertama, pilih arah arus sesuka hati anda. Anda bisa memilih arus berlawanan atau searah dengan putaran jarum jam.
Kedua, ketika arus melewati hambatan atau resistor (R) terjadi penurunan potensial sehingga V = IR bertanda negatif.
Ketiga, jika arus bergerak dari potensial rendah ke tinggi (– ke +) maka sumber ggl (E) tersebut bertanda positif karena terjadi pengisian energi pada sumber ggl. Jika arus bergerak dari potensial tinggi ke rendah (+ ke -) maka sumber ggl (E) tersebut bertanda negatif karena terjadi pengosongan energi pada sumber ggl.

Resistor 1 (R1) dan resistor 2 (R2) dirangkai paralel. Resistor penggantinya adalah :
1/R12 = 1/R1 + 1/R2 = 1/12 + 1/12 = 2/12
R12 = 12/2 = 6 Ω

Pada penyelesaian soal ini, arah arus dipilih searah dengan putaran jarum jam.
– I R12 – E1 – I R3 – I R4 + E2 = 0
– 6 I – 6 – 3I – 6I + 12 = 0
– 6I – 3I – 6I = 6 -12
– 15I = – 6
I = -6/-15
I = 2/5 Ampere

Kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah 2/5 Ampere. Kuat arus listrik bertanda positif artinya arah arus listrik sesuai dengan perkiraan yakni searah dengan putaran jarum jam.
Jawaban yang benar adalah B.

2. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.30

Perhatikan rangkaian listrik berikut! Besar kuat arus listrik (I) yang mengalir pada rangkaian adalah….
Pembahasan soal UN fisika SMA MA 2014 – Hukum Kirchhoff 2

A. 0,1 A
B. 0,2 A
C. 0,5 A
D. 1,0 A
E. 5,0 A

Pembahasan
Diketahui :
Resistor 1 (R1) = 10 Ω
Resistor 2 (R2) = 6 Ω
Resistor 3 (R3) = 5 Ω
Resistor 4 (R4) = 20 Ω
Sumber ggl 1 (E1) = 8 Volt
Sumber ggl 2 (E2) = 12 Volt
Ditanya : Kuat arus yang mengalir pada rangkaian (I)
Jawab :
Resistor 3 (R3) dan resistor 4 (R4) dirangkai paralel. Resistor penggantinya adalah :
1/R34 = 1/R3 + 1/R4 = 1/5 + 1/20 = 4/20 + 1/20 = 5/20
R34 = 20/5 = 4 Ω

Pada penyelesaian soal ini, arah arus dipilih searah dengan putaran jarum jam.
– I R1 – I R2 – E1 – I R34 + E2 = 0
– 10I – 6I – 8 – 4I + 12 = 0
– 10I – 6I – 4I = 8 – 12
– 20I = – 4
I = -4/-20
I = 1/5 Ampere
I = 0,2 Ampere
Kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah 1/5 Ampere. Kuat arus listrik bertanda positif artinya arah arus listrik sesuai dengan perkiraan yakni searah dengan putaran jarum jam.
Jawaban yang benar adalah B.

close

Daftar untuk dapat ebook gratis

We don’t spam! Read our privacy policy for more info.