Dokumen tersebut membahas tentang rangkaian arus searah, termasuk besaran-besaran dasar seperti kuat arus, beda potensial, dan hambatan listrik. Juga dibahas hukum-hukum dasar seperti hukum Ohm dan hukum Kirchhoff serta contoh soal penerapannya.

1. Rangkaian arus searah
Oleh : Herman Alfredo Turnip, S.Pd

2. A. BESARAN PADA ARUS SEARAH
Kuat arus listrik merupakan banyaknya muatan listrik yang mengalir setiap
satuan waktu.
Arah arus litrik searah dengan arah gerak muatan positif(proton) dan
berlawanan arah dengan dengan arah gerak muatan negatif (electron)
Beda Potensial merupakan besarnya energy listrik yang akan menggerakkan
muatan listrik.
Hambatan listrik merupakan penstabilan aliran arus listrik untuk
memperlambat arus yang mengalir pada rangkaian.

3. Hambatan listrik juga dipengaruhi oleh perubahan suhu yaitu :
𝑹𝒕 = 𝑹𝟎(𝟏 + 𝜶 ∆𝑻)
Dimana
𝑹𝒕 : hambatan resistor akhir 𝜴 , 𝑹𝟎 : hambatan resistor awal (𝜴)
𝜶 : koefisien hambatan suhu(/℃ 𝒂𝒕𝒂𝒖 /𝑲), ∆𝑻 : perubahan suhu(/℃ 𝒂𝒕𝒂𝒖 /𝑲))
Hukum Ohm
“ Hukum Ohm membahas besarnya arus listrik yang mengalir akibat dorongan dari
sumber tegangan. Besar arus listrik berbanding lurus dengan besar sumber tegangan
dan berbanding terbalik dengan Hambatan”.
Ilustrasi hukum ohm

4. Rangkaian Listrik Arus Searah sederhana
Arah arus litrik searah dengan arah gerak muatan positif(proton) dan
berlawanan arah dengan dengan arah gerak muatan negatif (electron)

5. Contoh soal
1. Terdapat rangkaian listrik, memilki hambatan 4 ohm dirangkai dengan sumber tegangan 16
Volt. Tentukanbesar kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut?
Dik : R= 4 Ohm dan V = 16 Volt
Dit : I ?
Jawab : I = V / R
𝑰 =
𝑽
𝑹
=
𝟏𝟔
𝟒
= 𝟒 𝑨

6. 2. Sebuah lampu dialiri arus 0,5 A oleh sebuah baterai dengan beda potensial 6 V. Tentukanlah
hambatan lampu tersebut dan jumlah muatan listrik yang mengalir pada waktu 2 menit
Dik : I = 0,5 A dan V = 6 Volt dan t=2menit=120 detik
Dit : R dan q untuk waktu 120 detik
Jawab
A) V= I .R
𝑹 =
𝑽
𝑰
=
𝟔
𝟎,𝟓
= 𝟏𝟐 𝑨
B). 𝐈 =
𝒒
𝒕
𝒒 = 𝑰 . 𝒕 = 𝟎, 𝟓 . 𝟏𝟐𝟎 = 𝟔𝟎 𝑪

7. 3. Sebuah kumparan kawat mempunyai hambatan 2 ohm bersuhu 𝟐𝟎℃ kemudian memanas
dan memilki hambatan 6 ohm bersuhu 𝟏𝟎𝟎℃ . Tentukan nilai koefisien suhu hambatannya?
Dik : 𝑹𝒕 = 𝟔 𝑶𝒉𝒎, 𝑹𝟎 = 𝟐 𝒐𝒉𝒎 𝒅𝒂𝒏 ∆𝑻 = 100−20=80°C
Dit :𝜶 ?
JAWAB :
𝑹𝒕 = 𝑹𝟎(𝟏 + 𝜶 ∆𝑻)
𝟔 = 𝟐 (𝟏 + 𝜶 𝟖𝟎)
𝟔 = 𝟐 + 𝟏𝟔𝟎 𝜶
𝟔 − 𝟐 = 𝟏𝟔𝟎 𝜶
𝜶 =
𝟒
𝟏𝟔𝟎
= 𝟎, 𝟎𝟐𝟓℃−𝟏

8. Latihan Soal
1. Terdapat rangkaian listrik, memilki hambatan 4,5 ohm dirangkai dengan sumber tegangan
15 Volt. Tentukan besar kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut?
2. Sebuah lampu dialiri arus 2,5 A oleh sebuah baterai dengan beda potensial 12 V.
Tentukanlah hambatan lampu tersebut dan jumlah muatan listrik yang mengalir pada waktu 3
menit?
3. Sebuah kumparan kawat mempunyai hambatan 100 ohm bersuhu 𝟐𝟎𝟎℃ kemudian
memanas dan memilki hambatan 400 ohm bersuhu 𝟔𝟎𝟎℃ . Tentukan nilai koefisien suhu
hambatannya?

9. Jenis Hambatan Arus Listrik Searah
1. Rangkaian Seri
Prinsipnya pada rangkaian seri ini hambatan listriknya disusun sejajar atau tidak bercabang.
Kuncinya, I (kuat arus) sama dan V (tegangan) dijumlah
Kuat Arus Sama
𝑰 = 𝑰𝟏 = 𝑰𝟐 = 𝑰𝒏
Tegangan Beda
𝑽 = 𝑽𝟏 + 𝑽𝟐 + 𝑽𝒏
(𝑯𝒂𝒎𝒃𝒂𝒕𝒂𝒏 𝑷𝒆𝒏𝒈𝒈𝒂𝒏𝒕𝒊 𝑺𝒆𝒓𝒊)
𝑹𝑺 = 𝑹𝟏 + 𝑹𝟐 + 𝑹𝒏

10. Jenis Hambatan Arus Listrik Searah
2. Rangkaian Paralel
Prinsipnya pada rangkaian paralel ini hambatan listriknya disusun bercabang.
Kuncinya, V(tegangan) sama dan I (kuat arus) dijumlah
Tegangan Sama
𝑽 = 𝑽𝟏 = 𝑽𝟐 = 𝑽𝒏
Kuat Arus Beda
I= 𝑰𝟏 + 𝑰𝟐 + 𝑰𝒏
(𝑯𝒂𝒎𝒃𝒂𝒕𝒂𝒏 𝑷𝒆𝒏𝒈𝒈𝒂𝒏𝒕𝒊 𝑷𝒂𝒓𝒂𝒍𝒆𝒍)
𝟏
𝑹𝑷
=
𝟏
𝑹𝟏
+
𝟏
𝑹𝟐
+
𝟏
𝑹𝒏

11. Energi dan Daya Listrik

12. Contoh Soal
1. Sebuah rangkaian listrik disusun seri dengan 𝑹𝟏 = 𝟐 𝒐𝒉𝒎 𝒅𝒂𝒏 𝑹𝟐 = 𝟒 𝒐𝒉𝒎 akan dilalui
arus 5 A, Carilah Vtotal dan Hambatan Penggantinya?
Dik : 𝑹𝟏 = 𝟐 𝒐𝒉𝒎 𝒅𝒂𝒏 𝑹𝟐 = 𝟒 𝒐𝒉𝒎, I = 5A
Dit : Vtotal dan Hambatan Penggantinya?
Jwb :
𝑽 = 𝑽𝟏 + 𝑽𝟐
𝑽 = 𝑰 . 𝑹𝟏 + 𝑰 . 𝑹𝟐
𝑽 = 𝟓 . 𝟐 + 𝟓 . 𝟒
𝑽𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟏𝟎 + 𝟐𝟎 = 𝟑𝟎 𝑽𝒐𝒍𝒕
𝑹𝑺 = 𝑹𝟏 + 𝑹𝟐
𝑹𝑺 = 𝟐 + 𝟒 = 𝟔

13. 2. Sebuah rangkaian listrik disusun paralel dengan 𝑹𝟏 = 𝟐 𝒐𝒉𝒎 𝒅𝒂𝒏 𝑹𝟐 = 𝟔 𝒐𝒉𝒎 akan
diberikan tegangan sebesar 30 Volt, Carilah I total dan Hambatan Penggantinya?
Dik :𝑹𝟏 = 𝟐 𝒐𝒉𝒎 𝒅𝒂𝒏 𝑹𝟐 = 𝟔 𝒐𝒉𝒎, V = 30 Volt
Dit : I total dan Hambatan Penggantinya?
Jwb :
I= 𝑰𝟏 + 𝑰𝟐
I=
𝑽
𝑹𝟏
+
𝑽
𝑹𝟐
I=
𝟑𝟎
𝟐
+
𝟑𝟎
𝟔
= 15 + 5 = 20 A
𝟏
𝑹𝑷
=
𝟏
𝑹𝟏
+
𝟏
𝑹𝟐
𝟏
𝑹𝑷
=
𝟏
𝟐
+
𝟏
𝟔
𝟏
𝑹𝑷
=
𝟑+𝟏
𝟔
=
𝟒
𝟔
𝑹𝑷 = 6/4 = 1,5 ohm

14. Contoh Soal Rangkaian gabungan dan menghitung daya dan energy listrik
1. Perhatikan gambar dibawah ini :
Carilah :
a. Hambatan Pengganti Paralel dan
Seri nya
b. Kuat arus masing-masing resistor
c. Daya yang diserap oleh R1
d. Energi yang diserap rangkaian
selama 5 menit
a. Hambatan Pengganti Paralel dan Seri nya
𝟏
𝑹𝑷
=
𝟏
𝑹𝟐
+
𝟏
𝑹𝟑
+
𝟏
𝑹𝟒
𝟏
𝑹𝑷
=
𝟏
𝟐𝟎
+
𝟏
𝟑𝟎
+
𝟏
𝟔𝟎
𝟏
𝑹𝑷
=
𝟑 + 𝟐 + 𝟏
𝟔𝟎
𝟏
𝑹𝑷
=
𝟔
𝟔𝟎
𝑹𝑷 = 10 ohm
𝑹𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑹𝟏 + 𝑹𝑷 = 𝟏𝟎 + 𝟏𝟎 = 𝟐𝟎 𝒐𝒉𝒎

15. b. Carilah terlebih dahulu I total rangkaian
𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐼𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 . 𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
24 = 𝐼𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 . 20
𝐼𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 24/20 = 1,2 A
𝐼𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙= 𝐼1 = 𝐼2+𝐼3+𝐼4= 1,2 A
𝐼2 ∶ 𝐼3 ∶ 𝐼4 =
𝟏
𝑹𝟐
:
𝟏
𝑹𝟑
:
𝟏
𝑹𝟒
=
𝟏
𝟐𝟎
:
𝟏
𝟑𝟎
:
𝟏
𝟔𝟎
(
dikalikan 60)
𝐼2 ∶ 𝐼3 ∶ 𝐼4 = 3 : 2 : 1
𝐼2 =
𝟑
𝟔
. 1,2 = 0,6 A
𝐼3 =
𝟐
𝟔
. 1,2 = 0,4 A
𝐼4 =
𝟏
𝟔
. 1,2 = 0,2 A
C. Daya yang diserap oleh R1
Karena R1 itu seri maka rumus yang
paling cocok kita pakai adalah:
𝑃 = 𝐼2. R1
𝑃 = 1,22
. 10
𝑃 = 1,44 . 10
𝑃 = 14,4 𝑊𝑎𝑡𝑡
D. Energi yang diserap oleh rangkaian
selama 5 menit
W = 𝐼2
. 𝑅 . 𝑡
W = 1,22 . 20 . 300
W = 1, 44 . 6000
W = 8 640 𝐽𝑜𝑢𝑙𝑒

16. Latihan soal
1. Sebuah rangkaian listrik disusun seri dengan 𝑹𝟏 = 𝟒 𝒐𝒉𝒎 𝒅𝒂𝒏 𝑹𝟐 = 𝟒 𝒐𝒉𝒎 akan dilalui arus 10 A,
Carilah V total dan Hambatan Penggantinya?
2. Sebuah rangkaian listrik disusun paralel dengan 𝑹𝟏 = 𝟒 𝒐𝒉𝒎 𝒅𝒂𝒏 𝑹𝟐 = 𝟖 𝒐𝒉𝒎 akan diberikan tegangan
sebesar 30 Volt, Carilah I total dan Hambatan Penggantinya?
3. Perhatikan gambar dibawah ini :
Carilah :
a. Hambatan Pengganti Paralel dan Seri nya
b. Kuat arus masing-masing resistor

17. Hukum I Kirchoff
Pada rangkaian listrik yang bercabang, jumlah kuat arus yang masuk pada suatu
titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabang itu.

18. Hukum II Kirchhoff
Hukum II Kirchhoff tentang tegangan menyatakan bahwa jumlah aljabar
perubahan tegangan yang mengelilingi suatu rangkaian tertutup (loop)
sama dengan nol. ΣV = 0.
Σε + ΣIR = 0

19. HUKUM II KIRCHOFF 1 LOOP
𝜀 + 𝑖 . 𝑅
𝜀1 − 𝜀2 + i ( 𝑅1 + 𝑅2)