Rangkaian seri

Kurikulum: KS3, GCSE (Resistance), cycle 4, Sek I, AP2, IB B.5

Buka versi lengkap ↗

Tujuan

Memeriksa bahwa pada rangkaian seri arus di semua titik sama besar, serta bahwa tegangan pada tiap bagian dan hambatan-hambatannya dijumlahkan.

Rangkaian

Sumber 9 V, amperemeter, dan resistor 100 Ω, 220 Ω, dan 470 Ω yang dihubungkan seri. Di atas setiap resistor terdapat voltmeternya sendiri.

Langkah kerja

1. Catat pembacaan amperemeter dan ketiga voltmeter.
2. Jumlahkan tegangan pada resistor-resistor dan bandingkan jumlahnya dengan tegangan sumber.
3. Untuk setiap resistor, hitung arus \(I = U / R\) dan bandingkan dengan pembacaan amperemeter.
4. Hitung hambatan total \(R = (U_1 + U_2 + U_3) / I\) dan bandingkan dengan jumlah \(R_1 + R_2 + R_3\).
5. Turunkan tegangan sumber ke 4,5 V dan ulangi.

Hasil yang diharapkan

Arusnya sekitar 11,4 mA. Tegangannya 1,14 V, 2,50 V, dan 5,35 V; jumlahnya sekitar 8,99 V — hampir seluruh tegangan sumber. \(U / R\) untuk ketiga resistor memberikan nilai yang sama, 11,4 mA. Hambatan totalnya 8,99 V / 11,4 mA ≈ 790 Ω — sama dengan jumlah 100 + 220 + 470 Ω. Tegangan terbagi sebanding dengan hambatan. Pada 4,5 V tegangan dan arusnya menjadi setengahnya, sedangkan perbandingannya dan hambatan totalnya tetap sama.

Pertanyaan

1. Resistor mana yang memiliki tegangan terbesar, dan mengapa?
2. Berapa hambatan total dua resistor 100 Ω yang dihubungkan seri?

Jawaban

1. Resistor 470 Ω, sekitar 5,35 V. Arus yang sama, sekitar 11,4 mA, mengalir melalui ketiga resistor, sehingga menurut \(U = I \cdot R\) tegangan paling besar terdapat pada hambatan yang paling besar.
2. Pada hubungan seri hambatan-hambatan dijumlahkan: \(R = R_1 + R_2\) = 100 + 100 = 200 Ω.