100+ Contoh Soal Rangkaian Listrik Dan Penyelesaiannya

Dalam menyelesaikan soal rangkaian listrik, ada beberapa hal dasar yang harus kalian ketahui terlebih dahulu. Berikut ini akan saya jabarkan secara singkat hal apa saya yang wajib diketahui saat mencoba menyelesaikan soal rangkaian  listrik.

Metode Analisis Rangkaian Listrik

Dalam setiap penyelesaian soal rangkaian listrik tentunya diperlukan analisis rangkaian untuk menentukan metode penyelesaian apa yang sesuai, metode analisis yang paling umum digunakan adalah 

1. Analisis Node (Simpul)

Secara singkat analisis node dapat kita gambarkan sebagai metode analisis rangkaian listrik yang menggunakan tegangan node sebagai variabel rangkaian. Analisis node ini pada dasarnya ditemukan dari penerapan hukum Kirchoff arus (KCL), dengan kata lain analisis node dapat digunakan dalam menyelesaikan soal rangkaian listrik yang sumber pencatunya adalah sumber arus, untuk analisis node terbagi menjadi beberapa bagian yaitu

• Analisis Node Sumber Bebas
• Analisis Node Sumber Tak Bebas

Analisis Node Sumber Bebas

Contoh Soal

Berapa nilai arus i yang mengalir pada rangkaian ?

Pada contoh soal rangkaian listrik diatas dapat dengan mudah diselesaikan dengan menggunakan analisis node sumber bebas, hal ini karena sumber pencatunya adalah sumber arus

Langkah Penyelesaian

1. Tentukan Node referensi atau biasa kita sebut ground, untuk penentuan ground bebas dimana saja. Point pentingnya pilihlah yang memudahkan dalam menyelesaikan soalnya

2. Selanjutnya tentukan node voltage, node voltage adalah nilai tegangan antara node non referensi dan ground

Tinjau V1

Sebelum meninjau V1 pastikan telah menentukan arah arus rangkaiannya

Sehingga,

NOTE :

1. Nilai Vg adalah 0 karena di ground tidak ada tegangan

2.Asumsikan bahwa tegangan node yang ditinjau lebih tinggi dari tegangan node manapun, sehingga arus keluar dari node tersebut positif maka dituliskan V1-Vg dan V1-V2

Setelah meninjau V1, maka dilanjutkan dengan meninjau V2

Tinjau V2

Seperti halnya saat meninjau V1 maka pastikan untuk menentukan arah arus terlebih dahulu

Sehingga,

Setelah menemukan persamaan (1) dan persamaan (2) maka langkah selanjutnya adalah mencari nilai V1 dan V2 dengan 2 cara yaitu

1. Metode Eliminasi
2. Metode Cramer

Metode Eliminasi adalah metode yang paling sering digunakan oleh para pelajar untuk mencari variabel yang belum diketahui pada sebuah persamaan.

Dengan menggunakan metode eliminasi maka,

Setelah menemukan nilai tegangan pada V1 dan V2, maka selanjutnya adalah mencari nilai arus yang ditanyakan yaitu i (Perhatikan kembali gambar rangkaian pada soal)

Pada hukum Ohm, nilai arus adalah nilai tegangan dibagi nilai tahanan (resistor). Perhatikan gambar dibawah untuk lebih jelasnya

Sehingga, untuk mencari nilai i ?

Sehingga nilai arus yang ditanyakan pada rangkaian adalah 1 A

Analisis Node Sumber Tak Bebas

Akan dilanjut di Part 2