TUGAS 1 Pengantar Elektro Teknik

1. Dua muatan titik masing-masing sebesar 0,05 μC dipisahkan pada jarak 10 cm. Tentukan (a) besarnya gaya yang dilakukan oleh satu muatan pada muatan lainnya dan (b) Jumlah satuan muatan dasar pada masing-masing muatan.

Penyelesaian:
Kedua muatan dan gambar gaya yang bekerja seperti berikut.

Gambar 4.1.3

(a)    F = k = 9× 10⁹ = 2,25×10^-3 N.
(b)    q = Ne
N = = 3,12 × 10¹¹

2.)Sebuah rangkaian terdiri dari sebuah sumber tegangan dan sebuah hambatan seperti ditunjukan gambar berikut! 

Diketahui :
E = 80 Volt
r = 2,5 Ω
R = 7,5 Ω
Tentukan:
a) kuat arus I
b) tegangan jepit AB

Pembahasan

a) Berbeda dengan nomor 14, soal ini pada baterai terdapat hambatan dalam yaitu r, sehingga untuk mencari kuat arus rangkaian

I = ε / R + r
I = 80 / (7,5 + 2,5)
I = 80 / 10
I = 8 Ampere

b) Tegangan antara titik A dan B bisa ditemukan melalui 2 cara, yaitu
pertama V_AB = I x R = 8 x 7,5 = 60 volt
kedua V_AB = ε − I x r = 80 – 8 x 7,5 = 20 volt

3. Sebuah rangkaian terdiri dari sebuah sumber tegangan dan sebuah hambatan seperti ditunjukan gambar berikut!

 Tentukan:
 a) kuat arus I
b) tegangan jepit AB
 Pembahasan
a), soal ini pada baterai terdapat hambatan dalam yaitu r, sehingga untuk mencari kuat arus rangkaian
 I = ε / R + r
 I = 12 / (8,5 + 0,5)
 I = 12 / 9
I = 4/3 Ampere
b) Tegangan antara titik A dan B bisa ditemukan melalui 2 cara, yaitu pertama VAB = I x R = (4/3) x 8,5 = 11,33 volt
 kedua VAB = ε − I x r = 12 − (4/3)x(0,5) = 11,33 volt

 4. Pada rangkaian berikut jika R1 = 9 Ω dan hambatan pengganti antara titik AB adalah 6 Ω tentukan besar hambatan R2 !

 Pembahasan Rangkaian di atas adalah dua hambatan yang disusun secara paralel. Hambatan total untuk paralel adalah
 1/ Rt = 1/R1 + 1/R2
 1/ 6 = 1/9 + 1/R2
1/R2 = 1/6 − 1/9
1/R2 = 3/18 − 2/18
 1/R2 = 1/18
 R2 = 18/1 = 18 Ω

5.

Rangkaian pada soal bisa diubah menjadi  seperti gambar berikut

a. berdasarkan Hukum I Kirchhoff,

I₁ + I₃ = I₂ atau I₁ = I₂ – I₃ …….(1)

Berdasarkan hukum II Kirchhoff untuk loop I diperoleh

ΣE + ΣIR = 0

-4 + (0,5 + 1 + 0,5)I₁ + 6I₂ = 0

I₁ + 3I₂ = 2 ……….. (1)

Berdasarkan hukum Kirchhoff II, untuk loop II diperoleh

ΣE + ΣIR = 0

2 – (2,5 + 0,5)I₁ + 6I₂ = 0

3I₃ – 6I₂ = 2 ……………. (3)

Substitusikan persamaan (1) ke (2), sehingga diperoleh

I₁ = 6/9 A

I₂ = 4/9 A dan I₃ = -2/9 A

Jadi, kuat arus yang mengalir pada hambatan 1Ω adalah 2/9 A, yang mengalir pada hambatan 2,5Ω adalah 4/9 A, dan yang mengalir pada hambatan 6Ω adalah 2/9 A (tanda( –) menunjukan bahwa arah arus berlawanan arah dengan arah pemisalan.