Hambatan Listrik

Contoh Soal dan Pembahasan Listrik Arus Searah Materi Fisika kelas 1 SMA. Khusus membahas tentang hambatan pengganti, seri, paralel, campuran seri paralel dan beberapa bentuk hambatan khusus, termasuk rangkaian jembatan Wheatsone.

Soal No. 1
Perhatikan gambar susunan beberapa hambatan listrik berikut ini! Tentukan hambatan pengganti (hambatan total) antara titik A dan B dari gambar rangkaian di atas!

alt="" src="http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/10/resistor1.png" style="height:30px; width:180px" />

Pembahasan 
Rangkaian di atas adalah rangkaian seri murni, sehingga tinggal dijumlahkan saja.

Rp = 2 + 3 + 6 = 11 Ohm

Soal No. 2
Perhatikan gambar susunan tiga hambatan berikut ini! 

alt="" src="http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/10/resistor2.png" />

Tentukan hambatan pengganti (hambatan total) antara titik A dan B dari gambar rangkaian di atas!

Pembahasan 
Rangkaian di atas berupa paralel murni sehingga : 

alt="" src="http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p10hambatan2.gif" />

Soal No. 3
10 buah hambatan identik masing-masing sebesar 10 Ω disusun seperti gambar berikut! 

alt="" src="http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/10/resistor3.png" />

Tentukan hambatan pengganti (hambatan total) antara titik A dan B dari gambar rangkaian di atas!

Pembahasan 
Seri antara R₂ dan R₃ , namakan R₂₃ :

alt="" src="http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p10hambatan3a.gif" />

Seri antara R₄, R₅ dan R₆ namakan R₄₆ : 

alt="" src="http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p10hambatan3b.gif" />

Seri antara R₇ , R₈ , R₉ dan R₁₀ namakan R₇₁₀ 

alt="" src="http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/12/p10hambatan3c.gif" />

Paralel antara R₁, R₂₃, R₄₆ dan R₇₁₀ menghasilkan R_AB:

1/R_AB = 1/10 + 1/20 + 1/30 + 1/40

1/R_AB = 12/120 + 6/120 + 4/120 + 3/120

R_AB = 120 / 25 = 4,8 Ohm

Soal No. 4
10 buah hambatan listrik disusun seperti gambar berikut! Masing-masing hambatan adalah identik dan besarnya 120 Ω . 

alt="" src="http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/10/resistor4.png" />

Tentukan hambatan pengganti (hambatan total) antara titik A dan B dari gambar rangkaiandi atas!

Pembahasan 
Paralel antara R₂ dan R₃ namakan R₂₃ sebesar 60 Ω
Paralel antara R₄ , R₅ dan R₆ namakan R₄₆ sebesar 40 Ω
Paralel antara R₇ , R₈ , R₉ dan R₁₀ namakan R₇₁₀ sebesar 30 Ω
Seri antara R₁ , R₂₃ , R₄₆ dan R₇₁₀ menghasilkan R_AB

R_AB = 120 + 60 + 40 + 30 = 250 Ω

Soal No. 5
8 buah hambatan dengan nilai masing masing :
R₁ = 10 Ω 
R₂ = 2 Ω 
R₃ = 3 Ω 
R₄ = 17 Ω 
R₅ = 20 Ω 
R₆ = 20 Ω 
R₇ = 8 Ω 
R₈ = 10 Ω 

alt="" src="http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/10/resistor5.png" />

Tentukan hambatan pengganti (hambatan total) antara titik A dan B dari gambar rangkaian di atas!

Pembahasan 
→ Seri R₃ dan R₄ namakan R₃₄
R₃₄ = R₃ + R₄ = 3 + 17 = 20 Ω
→ Paralel antara R₅ dan R₃₄ namakan R₃₅ 
R₃₅ = 10 Ω
→ Seri antara R₂, R₃₅ dan R₇ namakan R₂₇
R₂₇ = 2 + 10 + 8 = 20 Ω
→ Paralel antara R₂₇ dan R₆ namakan R₂₇₆
R₂₇₆ = 10 Ω
→ Seri antara R₁ , R₂₇₆ dan R₈ menghasilkan R_AB

R_AB = 10 + 10 + 10 = 30 Ω

Soal No. 6
8 buah hambatan indentik masing-masing senilai 10 Ω disusun seperti gambar berikut! 

alt="" src="http://fisikastudycenter.files.wordpress.com/2010/10/resistor6.png" />

Tentukan hambatan pengganti (hambatan total) antara titik P dan R !

Pembahasan 
Karena R₂ dan R₄ tidak akan di aliri arus listrik / rangkaian terbuka, maka anggap tidak ada.
→ Seri R₅ dan R₆ :
R₅₆ = 20 Ω
→ Seri R₇ dan R₈ :
R₇₈ = 20 Ω
→ Paralel R₅₆ dan R₇₈ :
R₅₈ = 10 Ω
→ Seri R₁ , R₅₈ dan R₃ menghasilkan R_PQ :

R_PQ = 10 + 10 + 10 = 30 Ω