Soal dan Pembahasan Rangkaian Listrik 2 Loop

Topik Bahasan fisika, listrik

Soal 1. 

Hitunglah kuat arus yang masuk pada masing masing cabang dan daya terdispasi pada hambatan 10 Ω

Pembahasan:
Pertama tentukan arah Loop tersebut, dimana rangkaian tersebut dibagi menjadi 2 Loop. Loop yang dibagi tersebut beserta arah seperti berikut,

Arah aliran arus pada Loop 1 sesuai warna merah dan untuk Loop 2 sesuai warna kuning. Pada bagian tengah terdapat aliran arus 1 dan arus 2 (merah-kuning). Selanjutnya kita lakukan perhitungan.
Hal yang harus diingat: Jika arus masuk pada kutub positif (garis panjang) maka nilai V (+). Dan jika masuk pada kutub negatif (garis pendek) V (-).

Loop 1:
ΣIR +ΣV=0
I₁ΣR+I₂ ΣR+ΣV=0 (R yang diambil yang dilewati masing masing arus).
50I₁+10I₂ +25V-10V-20V=0 ( R yang dilewati I2 hanya yang 10 Ohm, sementara yang dilewati I1 ada 50 Ohm totalnya.)

50I₁+10I₂ -5V=0
50I₁+10I₂ =5V

Loop 2:
ΣIR +ΣV=0
I₁ΣR+I₂ ΣR+ΣV=0 (R yang diambil yang dilewati masing masing arus).
10I₁+30I₂ +20V-10V-30V=0
10I₁+30I₂ -20V=0
10I₁+30I₂ =20V

Selanjutnya selesaikan persamaan Loop 1 dan Loop 2 dengan eliminasi/subtitusi.
50I₁+10I₂ =5V
10I₁+30I₂ =20V
--------------------- (eliminasi)
I₁= - 0,04 A
I₂=   0,69 A

Arus yang mengalir pada hambatan 10Ω adalah merah dan kuning atau I₁ +I₂ = -0,04+0,69 = 0,65.
Daya Terdispasi : P=I²R
P=0,65².10 Watt.

Soal 2:

Hitunglah Beda Potensial antara titik A dan D dan Energi yang terbuang pada hambatan 18Ω selama 8 s.

Untuk soal ini kita bagi menjadi 2 loop dan silakan ditentukan arahnya sendiri. Kali ini arah yang saya gunakan sebagai berikut,

Loop 1:
ΣIR +ΣV=0
I₁ΣR+I₂ ΣR+ΣV=0 (R yang diambil yang dilewati masing masing arus).
40I₁+20I₂ +10V+5V-15V=0
2I₁+1I₂ =0 (setelah disederhanakan)

Loop 2:
ΣIR +ΣV=0
I₁ΣR+I₂ ΣR+ΣV=0 (R yang diambil yang dilewati masing masing arus).
20I₁+50I₂ -20V-15V+15V=0
20I₁+50I₂ -20V=0
2I₁+5I₂ =2 V

Eliminasi/Subtitusi Persamaan Dua Loop tersebut.
2I₁+1I₂ =0
2I₁+5I₂ =2 V
-----------------
I₁= - 0,25 A
I₂=   0,5 A

Beda potensial AD...
Arah loop 1 kita salah- ini terlihat dari hasil perhitungan  dimana didapat arus pertama negatif. Arah yang benar adalah A-F dst.. BUKAN A-B dst. Untuk A ke D maka dengan arah yang benar akan dilewati titik A-F-E-D.

8I₁-10V+2I₁+9I₁+15V+5I₂
8(0,25)-10+2(0,25)+9(0,25)+15+5(0,5)=... Silakan Hitung Sendiri...

Pada hambatan 18Ω mengalir merah dan kuning atau I₁ +I₂ = -0,25+0,5 = 0,25.
Energi Terdispasi (terbuang) = I.R.I.t = 0,25 . 18 . 0.25 . 8 Joule..

Semoga pembahasan soal Soal dan Pembahasan Rangkaian Listrik 2 Loop ini bermanfaat untuk anda. Jika ada pertanyaan atau soal yang ingin di bahas bisa pilih menu tanya soal. Terima kasih dan sampai jumpa di masalah masalah berikutnya guys.

Cari Soal dan Pembahasan tentang fisika, listrik

Loading...