Besar Kuat Arus Listrik pada Suatu Rangkaian

By | August 26, 2021

Listrik dalam sebuah rangkaian mengalir melalui sebuah konduktor seperti tembaga, baja, besi, dan lain sebagainya. Pada sebuah kawat penghantar, besar kuat arus listrik sama dengan banyak muatan (Q) listrik yang mengalir pada kawat tiap satuan watku (t). Satuan untuk muatan listrik adalah Coloumb dan satuan waktu yang digunakan adalah detik/sekon.

Pada suatu rangkaian kawat listrik dengan besar hambatan R dan tegangan V nilai kuat arus listrik bergantung dari kedua besaran tersebut. Besar arus listrik yang mengalir pada sebuah rangkaian berbanding terbalik dengan hambatan. Semakin besar nilai hambatan akan membuat kuat arus yang melewati hambatan semakin kecil. Sedangkan hubungan kuat arus yang mengalir dan tegangan pada suatu rangkaian adalah sebanding. Semakin besar tegangan pada suatu rangkaian akan membuat kuat arus semakin besar pula.

Bagaimana cara menghitung kuat arus listrik pada suatu rangkaian? Sobat idshcool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan di bawah.

Baca Juga: Tiga Macam Bentuk Rangkaian Listrik (Seri, Paralel, dan Campuran)

Rumus Kuat Arus Listrik

Ada dua rumus kuat arus listrik yang dapat digunakan untuk menghitung besar kuat arus listrik yang mengalir pada suatu rangkaian. Pertama adalah rumus kuat arus untuk informasi yang diketahui adalah muatan dan waktu. Kedua adalah rumus kuat arus jika diketahui tegangan dan hambatan. Bentuk kedua rumus kuat arus listrik tersebut diberikan seperti dua persamaan di bawah.

Rumus Kuat Arus Listrik pada Suatu Rangkaian

Cara menghitung besar kuat arus listrik pada suatu rangkaian menggunakan rumus kuat arus listrik. Rumus yang digunakan dapat I = V/R atau I = Q/t. Penggunaan rumus mana yang digunakan bergantung dari informasi pada yang diketahui.

Baca Juga: Cara Menghitung Total Biaya Pemakaian Listrik

Cara Menghitung Besar Kuat Arus Listrik pada Rangkaian

Dua permasalahan sederhana di bawah akan menunjukkan bagaimana penggunaan kedua rumus kuat arus untuk menyelesaikan soal.

Contoh 1 – Besar Kuat Arus Listrik dengan Diketahui Muatan dan Waktu

Sebuah rangkaian terdiri dari baterai dan lampu. Pada rangkaian tersebut, muatan 50 coloumb melewati titik P selama 25 detik. Berapa arus dalam rangkaian selama periode tersebut?

Besar Kuat Arus Listrik dengan Muatan dan Waktu

Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi-informasi seperti berikut.

  • muatan: Q = 50 coloumb
  • waktu: t = 25 detik

Menghitung kuat arus (I) yang mengalir:
I = Q/t
I = 50/25 = 2 A

Jadi, kuat arus yang melewati titip P dalam rangkaian dengan muatan 50 coloumb  selama 25 detik adalah 2 A.

Baca Juga: Cara Membaca Amperemeter dan Voltmeter

Contoh 2 – Besar Kuat Arus Listrik dengan Diketahui Tegangan dan Hambatan

Besar Kuat Arus Listrik dengan Tegangan dan Hambatan

Berdasarkan keterangan pada soal dapat diperoleh informasi bahwa arus listrik yang mengalir pada hambatan (R) = 6 Ω adalah I1 = 0,5 A. Dari informasi yang diberikan tersebut dapat diketahui besar tegangan sumber (V), hambatan total penggati (Rtotal), dan besar kuat arus listrik (I) pada rangkaian tersebut.

Menghitung tegangan sumber (V):
V = I1 × R1
V = 0,5 × 6 = 3 volt

Menghitung hambatan total pengganti:

Cara Mencari Hambatan Total Pengganti

Menghitung arus listrik yang keluar dari sumber tegangan:
V = I×Rtot
3 = I × 1
I = 3/1 = 3 A

Menghitung arus listrik yang melalu hambatan R2 dan R3:

Besar beda potensial di setiap titik pada suatu rangkaian adalah sama (V = V1 = V2 = V3 = 3 volt). Besar kuat arus yang melewati hambatan dapat dicari dengan persamaan I = V/R. Sehingga untuk kuat arus yang melewati hambatan pertama adalah I1 = V/R1 = 3/6 = 1/2 A.

Selanjutnya, dengan cara yang sama dapat diperoleh besar kuat arus yang melewati hambatan kedua dan ketiga.

  • I2 = V/R2 = 3/3 = 1 A
  • I3 = V/R3 = 3/2 = 1,5 A 

Jadi, besar kuat arus listrik yang melalui hambatan R2 dan R3 berturut-turut adalah 1 A dan 1,5 A.

Contoh Soal dan Pembahasan

Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idshchool gunakan untuk menambah pemahaman bahasan di atas. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasannya. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih!

Contoh 1 – Soal Kuat Arus Listrik

Perhatikan gambar rangkaian berikut!

Soal Besar Kuat Arus Listrik pada Rangkaian

Besar kuat arus (I) pada rangkaian adalah ….
A. 0,5 A
B. 1 A
C. 1,5 A
D. 2 A

Pembahasan:

Berdasarkan informasi yang diberikan pada soal dapat diperloeh informasi-informasi seperti berikut.

  • Beda potensial (tegangan): V = 9 volt
  • Hambatan pertama (R1 = 3 Ω) dirangkai seri dengan hambatan kedua (R2 = 8 Ω) dan ketiga (R3 = 24 Ω) yang dirangkai paralel

Untuk menghitung besar kuat arus listrik pada rangkaian tersebut perlu mengetahui hambatan total penggantinya terlebih dahulu. Hambatan total pengganti untuk rangkaian tersebut dapat dihitung seperti langkah di bawah.

Cara Menghitung Hambatan Total Pengganti pada Rangkaian Campuran

Hasil perhitungan untuk hambatan total pengganti pada rangkaian adalah 8 Ω. Selanjutnya, akan dihitung besar kuat arus listrik pada rangkaian tersebut.

Menghitung Besar Kuat Arus Listrik

Jadi, besar kuat arus (I) pada rangkaian adalah 1 A.

Jawaban: B

Baca Juga: Rumus Energi dan Daya Listrik

Contoh 2 – Soal Kuat Arus Listrik

Perhatikan rangkaian listrik berikut!

Soal Kuat Arus Listrik

Besar arus listrik yang mengalir pada rangkaian listrik sederhana di atas sebesar ….
A. 250 mA
B. 500 mA
C. 750 mA
D. 1.050 mA

Pembahasan:

Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi-informasi seperti berikut.

  • Tiga hambatan dalam rangkaian: R1= 6 Ω, R2 = 10 A, dan R3 = 15 A
  • Beda potensial (tegangan): V = 12 volt

Menghitung hambatan total pengganti:

Hambatan Total Pengganti

Menghitung besar kuat arus listrik pada rangkaian:
I = V/R
I = 12/0,012
= 1 A
= 1.000 mA

Jadi, besar arus listrik yang mengalir pada rangkaian listrik sederhana pada soal  sebesar 1.000 mA.

Jawaban: D

Contoh 3 – Soal Kuat Arus Listrik

Contoh Soal Besar Kuat Arus Listrik pada Rangkaian

Pembahasan:

Beda potensial pada setiap titik pada suatu rangkaian adalah sama. Besar beda potensial (V) dapat dihitung melalui rumus tegangan V = I × R. Sedangkan besar kuat arus dapat diperoleh melalui rumus I = V/R.

Dari persamaan tersebut dapat diperoleh kesimpulan bahwa tegangan dan kuat arus berbanding terbalik. Artinya, semakin besar hambatan akan membuat besar kuat arus semakin kecil. Jadi, urutan arus listrik dari yang terkecil ke terbesar sama dengan arus pada hambatanterbesar ke terkecil.

Msilakan setiap hambatan besarnua adalah 1 Ω. Arus kuat listrik yang melewati hambatan paling besar adalah arus listrik I1 sebesar 2 Ω. Berikutnya, hambatan yang lebih kecil dilalui oleh arus listrik I2 sebesar 1 Ω. Sedangkan untuk hambatan terkecil adalah hambatan dengan rangkaian paralel yang dilalui oleh I (I = I1 + I2).

Hubungan Kuat Arus Listrik dan Besar Hambatan

Jadi, urutan besar kuat arus listrik dari yang terkecil hingga yang terbesar berturut-turut adalah I1 − 12 − I.

Jawaban: B

Demikianlah tadi ulasan besar kuat arus listrik pada suatu rangkaian. Terimakasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat!

Baca Juga: Hukum Ohm pada Listrik Dinamis

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.