HermanAnis.com – Teman-teman semua, tulisan kali ini akan membahas satu contoh soal, yakni contoh soal grafik hukum ohm. Contoh soal grafik hukum ohm yang di sajikan akan kamisertakan dengan pembahasannya.
Contoh soal terkait:
1. Contoh soal grafik hukum ohm Nomor 1
Pada contoh soal grafik hukum ohm Nomor 1 ini, kita akan membahas satu contoh soal terkait dengan penentuan besar hambatan berdasarkan grafik.
Perhatikan grafik di bawah ini!
Grafik di atas menampilkan grafik pengukuran kuat arus listrik dan tegangan listrik pada sebuah hambatan. Berdasarkan gambar tersebut, hitunglah berapa besar hambatan yang di gunakan!
Penyelesaian:
Cara 1. Menggunakan persamaan garis yang di peroleh dari grafik.
Dari gambar 1, terlihat bahwa persamaan garis dari grafik yakni,
y = 0,1218x – 0,1785
Karena variabel sumbu x adalah kuat arus listrik I dan sumbu y adalah tegangan V, maka persamaan di atas dapat di tuliskan menjadi,
V = 0,1218 I – 0,1785
Persamaan garis ini persamaan garis lurus dengan gradien sebesar 0,1218. Jika disajikan grafik hubungan tegangan (pada sumbu y) dan kuat arus listrik (pada sumbu x), maka gradien dari grafik tersebut merupakan besar hambatan. Sehingga, besar hambatan berdasarkan grafik adalah 0,1218 V/mA atau 121,8 V/A, atau 121,8 ohm.
Catatan:
- Gradien persamaan garis dari grafik hubungan tegangan (sumbu y) dan kuat arus listrik (sumbu x) merupakan besar hambatannya.
- Jika pada grafik, tegangan (sumbu x) dan kuat arus listrik (sumbu y), maka besar hambatannya adalah 1/m. Gradien garis di simbolkan dengan m.
Cara 2. Menghitung gradien garis secara manual.
Dari gambar 1.1 di atas, kemiringan garis atau gradien dapat juga kita hitung secara manual dengan mencari besar tangen alfa berdasarkan segitiga yang dibuat seperti pada gambar di bawah ini.
Berdasarkan gambar, besar tangen alfa adalah,
Karena tangen alfa merupakan gradien garis dan gradien garis adalah besar hambatan. Olehnya itu, maka besar hambatannya adalah 0,1206 V/mA atau 120,6 V/A, atau 120,6 ohm. Hasil yang di peroleh ini meskipun berbeda dengan cara 1, namun nilai yang kita peroleh hampir sama. Adanya perbedaan hasil ini dapat di sebabkan dari ketelitian dalam menentukan nilai V dan I dari grafik. Untuk hasil yang lebih baik, kami sarankan Anda untuk menggunakan cara 1.
Baca Juga: Contoh Soal Rangkaian Seri dan Paralel
2. Contoh Nomor 2
Khusus untuk contoh soal grafik hukum ohm Nomor 2, kita akan membahas satu contoh soal terkait dengan perbandingan besar hambatan berdasarkan grafik.
Grafik di bawah ini menampilkan grafik hasil pengukuran kuat arus listrik dan tegangan listrik pada 4 buah hambatan yakni A, B, C, dan D. Berdasarkan grafik tersebut, berikan urutan besar hambatan dari yang terkecil ke yang terbesar!
Baca juga: Beda Potensial dan Energi Listrik
Penyelesaian:
Dari penjelasan sebelumnya, hambatan dapat diperoleh dengan menganalisis besar gradien grafik hubungan antara kuat arus listrik (sumbu x) dan tegangan listrik (sumbu y). Ini dapat kita peroleh secara manual melalui perhitungan tangen alfa, maupun dengan persamaan garis yang kita peroleh menggunakan microsoft excel.
Gradien garis m menunjukkan kemiringan garis lurus. Pada grafik hubungan hubungan antara kuat arus listrik (sumbu x) dan tegangan listrik (sumbu y), semakin besar gradien garis m, maka semakin besar pula hambatannya.
Olehnya itu, maka dari gambar 2 di atas, terlihat bahwa urutan kemiringan garis dari yang terkecil secara berurutan yakni, garis C, D, A, B.
Dengan demikian, maka urutan besar hambatan dari yang terkecil ke-yang terbesar berdasarkan grafik adalah C, D, A, B. Hambatan yng terbesar kita peroleh dari garis B, sedangkan hambatan terkecil adalah garis C.
Baca Juga: Contoh Soal Rangkaian Campuran
3. Contoh soal grafik hukum ohm Nomor 3
Pada contoh soal grafik hukum ohm Nomor 3 ini, kita akan membahas contoh soal terkait dengan membuat prediksi berdasarkan grafik.
Perhatikan grafik grafik hasil pengukuran kuat arus listrik dan tegangan listrik pada sebuah hambatan.di bawah ini!
Berdasarkan grafik, tentukan:
- Kuat arus listrik jika tegangan listrik di naikkan sebesar 211 V!
- Tegangan listrik yang dibutuhkan untuk mengalirkan arus sebesar 19,25 mA!
Penyelesaian:
Untuk menyelesaikan soal ini kita perlu menentukan hubungan antara variabel x dan y melalui persamaan garis. Gambar 3 menampilkan grafik berbentuk garis lurus, sehingga persamaan garisnya adalah persamaan garis lurus.
Persamaan garis lurus mempunyai bentuk;
y = mx + c
Gradien m dapat di peroleh dengan persamaan,
Setelah m di peroleh, subtitusikan gradien m, dan pilih satu titik yang di lalui garis tersebut kedalam persamaan berikut.
y – yo = m(x – x0)
Misalkan kita memilih {x1,y1} = {20,3} dan {x2,y2} = {80,12}, maka gradien m adalah,
Selanjutkan kita pilih salah satu titik {x0,y0} yakni {100,15), sehingga persamaan garis lurusnya adalah,
y – 15 = 0,15 (x – 100)
dan akan di peroleh.
y = 0,15 x
Karena variabel sumbu x adalah kuat arus listrik I dan pada sumbu y adalah tegangan listrik V maka persamaan garis lurusnya dapat di tuliskan menjadi.
V = 0,15 I
Dimana V dalam satuan volt dan I dalam mA. Olehnya itu maka:
- Kuat arus listrik jika tegangan listrik di naikkan sebesar 211 V!
V = 0,15 I
211 = 0,15 I
>> I =1406 mA - Tegangan listrik yang dibutuhkan untuk mengalirkan arus sebesar 6,25 mA!
V = 0,15 I
V = 0,15 x 19,25
>> V = 2,8875 Volt
Dengan persamaan V = 0,15 I, Anda dapat memprediksi besar V dan I jika salah satunya diketahui.
File PDF dapat didownload pada tautan berikut ini: Klik disini!