Page 149 - PRAKTIS BELAJAR FISIKA KELAS X

Jawab
Langkah (1) dan (2) sudah dilakukan seperti terlihat pada gambar. Pada titik cabang
c berlaku
∑I = 0
I – I – I = 0 (1)
1 2 3
Langkah (3): pilih loop a-b-c-d-a. Dengan bergerak dari a ke b ke c ke d ke a, Anda
akan menemukan kutub positif E dan kutub negatif E terlebih dahulu. Selain itu,
1
2
arah gerakan Anda sama dengan arah I dan I maka kedua arus ini positif.
2
1
Selanjutnya, langkah (4)
∑ V= 0
+E – E + I (r + R + R ) + I (r + R )= 0
2
2
2
1
1
1
1
3
2
+3 – 6 + I (1 + 3 + 2) + I (1 + 2) = 0
1
2
–3 + 6I + 3I = 0 (:3)
1
2
–1 + 2I + I = 0 (2)
1 2
Ulangi langkah (3) dan langkah (4) untuk loop c-d-e-f-c maka akan diperoleh
∑V = 0
+E – E – I (r + R ) + I (r + R + R )= 0
3 2 2 2 3 3 3 4 5
+3 – 3 – I (1 + 2) + I3 (1 + 1 + 1) = 0 Perlu Anda
2
–3I + 3I = 0 (:3) Ketahui
2
3
I + I = 0 (3)
2 3
Langkah (5): eliminasi I dari Persamaan (1) dan (2). Kalikan terlebih dahulu Jika nilai hasil perhitungan bertanda
1
Persamaan (1) dengan 2 lalu jumlahkan dengan Persamaan (2): negatif (–) berarti arah arus listrik
adalah sebaliknya.
2I – 2I – 2I = 0 (1)
3
2
1
–1 + 2I + I = 0 (2)
1 2
–1 + 0 – 3I – 2I = 0 (4)
2 3
Eliminasi Persamaan (3) dan (4): Persamaan (3) terlebih dahulu dikalikan dengan 3.
3I + 3I = 0 (3)
3
2
–1 – 3I2 – 2I = 0 (4)
3
–1 + 0 + 5I = 0
3
1
sehingga diperoleh I = = 0,2 A. Masukkan hasil ini ke Persamaan (3), diperoleh
3 5
I = I = 0,2 A. Terakhir, masukkan nilai I = I = 0,2 A ke Persamaan (1) maka diperoleh
3 2 3 2
I = I + I = 0,2 + 0,2 = 0,4 A.
1 2 3
Dengan demikian, arus yang mengalir pada tiap cabang masing-masing adalah
I = 0,4 A; I = I = 0,2 A
1 2 3
e. Penerapan Hukum Arus Kirchhoff dan Hukum Ohm pada
Rangkaian Majemuk
B
Selain analisis loop, analisis simpul juga dapat digunakan untuk menganalisis
rangkaian majemuk. Analisis ini menerapkan Hukum Arus Kirchhoff dan I 1 I 2 I 3
Hukum Ohm. Berikut adalah langkah-langkah untuk menerapkan analisis E 1 E 2 E 4
simpul pada rangkaian majemuk yang diperlihatkan pada Gambar 8.14.
1) Pilih salah satu titik (simpul), misal A, sebagai acuan dengan tegangan
nol (ground) dan titik (simpul) lainnya, misal B, anggap memiliki tegangan R 1 R 3 R 4
V terhadap ground, yakni V = V.
BA
2) Pilih semua arus pada tiap cabang, yakni I , I , dan I , berarah dari B ke A. A
3
1
2
3) Jika pada cabang arus terdapat baterai (GGL), perhatikan kutub baterai
yang ditemui arah arus. Jika arus yang Anda misalkan masuk ke kutub Gambar 8.14
positif baterai, arus pada cabang tersebut memenuhi persamaan Analisis simpul pada rangkaian
majemuk.
Elektrodinamika 141