Contoh soal Hukum Kirchhoff 2 membantu memahami hubungan antara sumber tegangan, hambatan, dan arus listrik dalam rangkaian tertutup. Hukum Kirchhoff II atau Hukum Tegangan Kirchhoff menyatakan bahwa jumlah aljabar perubahan tegangan dalam satu loop tertutup sama dengan nol.
Rumus dasarnya:
ΣE + ΣIR = 0
Dalam bentuk sederhana, jika sebuah rangkaian memiliki satu sumber tegangan dan beberapa hambatan:
E = I(R₁ + R₂ + R₃)
Sehingga arus dapat dicari dengan:
I = E / (R₁ + R₂ + R₃)
Keterangan:
E = gaya gerak listrik atau tegangan sumber (V)
I = kuat arus listrik (A)
R = hambatan listrik (Ω)
Saat menerapkan Hukum Kirchhoff II, tanda positif dan negatif tegangan harus diperhatikan berdasarkan arah lintasan yang dipilih pada rangkaian.
Soal Nomor 1
Pertanyaan
Sebuah rangkaian tertutup memiliki baterai 12 V dan dua hambatan yang disusun seri, yaitu 2 Ω dan 4 Ω. Berapakah kuat arus yang mengalir?
Pilihan Jawaban
A. 1 A
B. 2 A
C. 3 A
D. 4 A
E. 6 A
Jawaban Benar
B. 2 A
Pembahasan Lengkap
Gunakan Hukum Kirchhoff II:
E = I(R₁ + R₂)
12 = I(2 + 4)
12 = 6I
I = 2 A
Jadi, kuat arus yang mengalir adalah 2 A.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan Hukum Kirchhoff II pada rangkaian satu loop.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan arus berdasarkan tegangan sumber dan total hambatan.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 2
Pertanyaan
Sebuah rangkaian memiliki sumber tegangan 24 V dan tiga hambatan seri masing-masing 2 Ω, 3 Ω, dan 7 Ω. Berapakah kuat arus rangkaian?
Pilihan Jawaban
A. 1 A
B. 2 A
C. 3 A
D. 4 A
E. 6 A
Jawaban Benar
B. 2 A
Pembahasan Lengkap
Jumlah hambatan:
R_total = 2 + 3 + 7 = 12 Ω
Menurut Hukum Kirchhoff II:
24 = I(12)
I = 2 A
Jadi, arus rangkaian adalah 2 A.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung arus listrik dalam satu loop.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan total hambatan dan arus rangkaian.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 3
Pertanyaan
Sebuah baterai 18 V dihubungkan dengan dua hambatan seri sebesar 3 Ω dan 6 Ω. Berapakah beda potensial pada hambatan 3 Ω?
Pilihan Jawaban
A. 3 V
B. 6 V
C. 9 V
D. 12 V
E. 15 V
Jawaban Benar
B. 6 V
Pembahasan Lengkap
Total hambatan:
R_total = 3 + 6 = 9 Ω
Arus:
I = 18/9 = 2 A
Tegangan pada hambatan 3 Ω:
V = IR
V = 2 × 3
V = 6 V
Jadi, beda potensial pada hambatan 3 Ω adalah 6 V.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis pembagian tegangan dalam satu loop.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan tegangan pada salah satu hambatan.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 4
Pertanyaan
Sebuah rangkaian memiliki sumber tegangan 20 V dan dua hambatan seri 4 Ω dan 6 Ω. Berapakah tegangan pada hambatan 6 Ω?
Pilihan Jawaban
A. 8 V
B. 10 V
C. 12 V
D. 14 V
E. 16 V
Jawaban Benar
C. 12 V
Pembahasan Lengkap
Total hambatan:
R_total = 4 + 6 = 10 Ω
Arus:
I = 20/10 = 2 A
Tegangan pada 6 Ω:
V = I × R
V = 2 × 6
V = 12 V
Jadi, tegangan pada hambatan 6 Ω adalah 12 V.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis tegangan dalam rangkaian satu loop.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan tegangan pada hambatan tertentu.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 5
Pertanyaan
Dalam satu loop terdapat sumber tegangan 15 V dan hambatan total 5 Ω. Berapakah kuat arus yang mengalir?
Pilihan Jawaban
A. 1 A
B. 2 A
C. 3 A
D. 4 A
E. 5 A
Jawaban Benar
C. 3 A
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
E = IR
15 = I × 5
I = 3 A
Jadi, kuat arus yang mengalir adalah 3 A.
Kompetensi yang Diukur
Menggunakan Hukum Kirchhoff II untuk mencari arus.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung arus dari tegangan dan hambatan total.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 6
Pertanyaan
Sebuah loop memiliki dua sumber tegangan yang searah, masing-masing 12 V dan 8 V, serta hambatan total 10 Ω. Berapakah kuat arus rangkaian?
Pilihan Jawaban
A. 1 A
B. 2 A
C. 3 A
D. 4 A
E. 5 A
Jawaban Benar
B. 2 A
Pembahasan Lengkap
Karena kedua sumber tegangan searah:
E_total = 12 + 8 = 20 V
Maka:
I = 20/10
I = 2 A
Jadi, arus rangkaian adalah 2 A.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan Hukum Kirchhoff II pada lebih dari satu sumber tegangan.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan tegangan total dari beberapa sumber yang searah.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 7
Pertanyaan
Sebuah loop memiliki dua baterai 18 V dan 6 V yang berlawanan arah. Jika hambatan total 6 Ω, berapakah kuat arusnya?
Pilihan Jawaban
A. 1 A
B. 2 A
C. 3 A
D. 4 A
E. 5 A
Jawaban Benar
B. 2 A
Pembahasan Lengkap
Karena kedua baterai berlawanan arah:
E_resultan = 18 − 6 = 12 V
Maka:
I = 12/6
I = 2 A
Jadi, kuat arus rangkaian adalah 2 A.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis sumber tegangan yang berlawanan arah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan tegangan resultan pada satu loop.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 8
Pertanyaan
Sebuah rangkaian memiliki baterai 30 V dan tiga hambatan seri 2 Ω, 3 Ω, dan 5 Ω. Berapakah kuat arus yang mengalir?
Pilihan Jawaban
A. 1 A
B. 2 A
C. 3 A
D. 4 A
E. 5 A
Jawaban Benar
C. 3 A
Pembahasan Lengkap
Jumlah hambatan:
R_total = 2 + 3 + 5 = 10 Ω
Dengan Hukum Kirchhoff II:
30 = I × 10
I = 3 A
Jadi, arus yang mengalir adalah 3 A.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan arus pada rangkaian seri.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menggunakan hukum tegangan Kirchhoff untuk menentukan arus.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 9
Pertanyaan
Sebuah loop memiliki sumber tegangan 24 V. Jika arus yang mengalir 3 A dan terdapat dua hambatan seri, yaitu 2 Ω dan R, berapakah nilai R?
Pilihan Jawaban
A. 4 Ω
B. 5 Ω
C. 6 Ω
D. 7 Ω
E. 8 Ω
Jawaban Benar
C. 6 Ω
Pembahasan Lengkap
Menurut Hukum Kirchhoff II:
E = I(R₁ + R)
24 = 3(2 + R)
8 = 2 + R
R = 6 Ω
Jadi, nilai hambatan R adalah 6 Ω.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan hambatan yang belum diketahui.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menyusun persamaan Kirchhoff untuk mencari hambatan.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 10
Pertanyaan
Dalam sebuah loop terdapat sumber tegangan 36 V dan tiga hambatan seri 4 Ω, 5 Ω, dan 3 Ω. Berapakah tegangan yang digunakan pada seluruh hambatan?
Pilihan Jawaban
A. 24 V
B. 30 V
C. 32 V
D. 36 V
E. 40 V
Jawaban Benar
D. 36 V
Pembahasan Lengkap
Menurut Hukum Kirchhoff II, jumlah penurunan tegangan pada seluruh hambatan sama dengan gaya gerak listrik sumber.
Jadi:
ΣV_R = E
ΣV_R = 36 V
Hal tersebut menunjukkan bahwa energi listrik yang diberikan sumber sama dengan total penurunan tegangan dalam loop.
Kompetensi yang Diukur
Memahami Hukum Kirchhoff II dalam satu loop tertutup.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menerapkan prinsip jumlah aljabar tegangan dalam satu loop.
Level Kognitif
C2 – Memahami.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 11
Pertanyaan
Sebuah rangkaian satu loop memiliki sumber tegangan 40 V dan dua hambatan seri, yaitu 5 Ω dan 15 Ω. Berapakah kuat arus yang mengalir?
Pilihan Jawaban
A. 1 A
B. 2 A
C. 3 A
D. 4 A
E. 5 A
Jawaban Benar
B. 2 A
Pembahasan Lengkap
Jumlah hambatan:
R_total = 5 + 15 = 20 Ω
Menurut Hukum Kirchhoff II:
E = I × R_total
40 = I × 20
I = 2 A
Jadi, kuat arus yang mengalir adalah 2 A.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung arus pada rangkaian satu loop.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menggunakan Hukum Kirchhoff II untuk menentukan kuat arus.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 12
Pertanyaan
Sebuah loop memiliki baterai 30 V dan dua hambatan seri sebesar 4 Ω dan 6 Ω. Berapakah beda potensial pada hambatan 4 Ω?
Pilihan Jawaban
A. 8 V
B. 10 V
C. 12 V
D. 14 V
E. 18 V
Jawaban Benar
C. 12 V
Pembahasan Lengkap
Hambatan total:
R_total = 4 + 6 = 10 Ω
Arus:
I = 30/10 = 3 A
Tegangan pada hambatan 4 Ω:
V = I × R
V = 3 × 4
V = 12 V
Jadi, beda potensial pada hambatan 4 Ω adalah 12 V.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan tegangan pada salah satu hambatan.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menerapkan Hukum Kirchhoff II dan Hukum Ohm dalam satu loop.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 13
Pertanyaan
Sebuah rangkaian memiliki sumber tegangan 45 V dan hambatan seri 5 Ω, 4 Ω, dan 6 Ω. Berapakah kuat arus rangkaian?
Pilihan Jawaban
A. 2 A
B. 2,5 A
C. 3 A
D. 3,5 A
E. 4 A
Jawaban Benar
C. 3 A
Pembahasan Lengkap
Jumlah hambatan:
R_total = 5 + 4 + 6 = 15 Ω
Dengan Hukum Kirchhoff II:
45 = I × 15
I = 3 A
Jadi, kuat arus rangkaian adalah 3 A.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung arus listrik.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan arus berdasarkan total hambatan dan tegangan sumber.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 14
Pertanyaan
Sebuah loop memiliki sumber tegangan 24 V. Jika arus yang mengalir 2 A dan salah satu hambatan sebesar 4 Ω, berapakah hambatan lainnya?
Pilihan Jawaban
A. 6 Ω
B. 8 Ω
C. 10 Ω
D. 12 Ω
E. 14 Ω
Jawaban Benar
B. 8 Ω
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
E = I(R₁ + R₂)
24 = 2(4 + R₂)
12 = 4 + R₂
R₂ = 8 Ω
Jadi, hambatan lainnya adalah 8 Ω.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan hambatan yang belum diketahui.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menyusun persamaan Hukum Kirchhoff II untuk mencari hambatan.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 15
Pertanyaan
Sebuah rangkaian memiliki dua sumber tegangan yang searah, yaitu 10 V dan 20 V. Jika hambatan total rangkaian 15 Ω, berapakah kuat arus yang mengalir?
Pilihan Jawaban
A. 1 A
B. 2 A
C. 3 A
D. 4 A
E. 5 A
Jawaban Benar
B. 2 A
Pembahasan Lengkap
Karena kedua sumber tegangan searah:
E_total = 10 + 20 = 30 V
Maka:
I = 30/15
I = 2 A
Jadi, kuat arus adalah 2 A.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis rangkaian dengan dua sumber tegangan.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan tegangan total dari sumber yang searah.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 16
Pertanyaan
Sebuah loop memiliki baterai 24 V dan baterai 9 V yang berlawanan arah. Jika hambatan total 5 Ω, berapakah kuat arus rangkaian?
Pilihan Jawaban
A. 2 A
B. 3 A
C. 4 A
D. 5 A
E. 6 A
Jawaban Benar
B. 3 A
Pembahasan Lengkap
Karena kedua sumber berlawanan arah:
E_resultan = 24 − 9 = 15 V
Maka:
I = 15/5
I = 3 A
Jadi, kuat arus rangkaian adalah 3 A.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis sumber tegangan berlawanan arah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan tegangan resultan dalam satu loop.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 17
Pertanyaan
Sebuah rangkaian memiliki sumber tegangan 50 V dan tiga hambatan seri, yaitu 5 Ω, 10 Ω, dan 10 Ω. Berapakah tegangan pada hambatan 10 Ω?
Pilihan Jawaban
A. 10 V
B. 15 V
C. 20 V
D. 25 V
E. 30 V
Jawaban Benar
C. 20 V
Pembahasan Lengkap
Hambatan total:
R_total = 5 + 10 + 10 = 25 Ω
Arus:
I = 50/25 = 2 A
Tegangan pada hambatan 10 Ω:
V = I × R
V = 2 × 10
V = 20 V
Jadi, tegangan pada hambatan tersebut adalah 20 V.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan beda potensial pada hambatan.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung tegangan berdasarkan arus dan hambatan.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 18
Pertanyaan
Sebuah loop memiliki sumber tegangan 60 V dan hambatan total 20 Ω. Berapakah kuat arus yang mengalir?
Pilihan Jawaban
A. 1 A
B. 2 A
C. 3 A
D. 4 A
E. 5 A
Jawaban Benar
C. 3 A
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
E = IR
60 = I × 20
I = 3 A
Jadi, kuat arus yang mengalir adalah 3 A.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung arus listrik dalam satu loop.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menerapkan Hukum Kirchhoff II secara langsung.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 19
Pertanyaan
Dalam satu loop terdapat sumber tegangan 36 V dan tiga hambatan seri 2 Ω, 4 Ω, dan R. Jika arus yang mengalir 3 A, berapakah nilai R?
Pilihan Jawaban
A. 4 Ω
B. 5 Ω
C. 6 Ω
D. 7 Ω
E. 8 Ω
Jawaban Benar
C. 6 Ω
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
E = I(R₁ + R₂ + R)
36 = 3(2 + 4 + R)
12 = 6 + R
R = 6 Ω
Jadi, nilai hambatan R adalah 6 Ω.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan hambatan yang belum diketahui.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menggunakan persamaan Kirchhoff II untuk mencari hambatan.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 20
Pertanyaan
Sebuah rangkaian satu loop memiliki sumber tegangan 48 V dan hambatan masing-masing 4 Ω, 8 Ω, dan 12 Ω. Berapakah jumlah penurunan tegangan pada seluruh hambatan?
Pilihan Jawaban
A. 24 V
B. 36 V
C. 42 V
D. 48 V
E. 60 V
Jawaban Benar
D. 48 V
Pembahasan Lengkap
Menurut Hukum Kirchhoff II, jumlah penurunan tegangan pada seluruh hambatan dalam satu loop sama dengan tegangan sumber.
Jadi:
ΣV = E
ΣV = 48 V
Jadi, jumlah penurunan tegangan pada seluruh hambatan adalah 48 V.
Kompetensi yang Diukur
Memahami Hukum Kirchhoff II.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menerapkan prinsip jumlah aljabar tegangan dalam rangkaian tertutup.
Level Kognitif
C2 – Memahami.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 21
Pertanyaan
Sebuah rangkaian satu loop memiliki sumber tegangan 60 V dan tiga hambatan seri, yaitu 5 Ω, 10 Ω, dan 15 Ω. Berapakah kuat arus yang mengalir?
Pilihan Jawaban
A. 1 A
B. 2 A
C. 2,5 A
D. 3 A
E. 4 A
Jawaban Benar
B. 2 A
Pembahasan Lengkap
Jumlah hambatan:
R_total = 5 + 10 + 15
R_total = 30 Ω
Menurut Hukum Kirchhoff II:
E = I × R_total
60 = I × 30
I = 2 A
Jadi, kuat arus yang mengalir adalah 2 A.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung arus pada rangkaian satu loop.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan kuat arus menggunakan Hukum Kirchhoff II.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 22
Pertanyaan
Sebuah loop memiliki sumber tegangan 36 V dan dua hambatan seri sebesar 6 Ω dan 12 Ω. Berapakah tegangan pada hambatan 12 Ω?
Pilihan Jawaban
A. 12 V
B. 18 V
C. 20 V
D. 24 V
E. 30 V
Jawaban Benar
D. 24 V
Pembahasan Lengkap
Hambatan total:
R_total = 6 + 12 = 18 Ω
Arus:
I = 36/18 = 2 A
Tegangan pada hambatan 12 Ω:
V = I × R
V = 2 × 12
V = 24 V
Jadi, tegangan pada hambatan 12 Ω adalah 24 V.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan tegangan pada salah satu hambatan.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung beda potensial menggunakan arus dan hambatan.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 23
Pertanyaan
Sebuah rangkaian memiliki sumber tegangan 50 V dan tiga hambatan seri sebesar 5 Ω, 5 Ω, dan 10 Ω. Berapakah tegangan pada hambatan 5 Ω?
Pilihan Jawaban
A. 5 V
B. 10 V
C. 12,5 V
D. 15 V
E. 20 V
Jawaban Benar
B. 10 V
Pembahasan Lengkap
Hambatan total:
R_total = 5 + 5 + 10 = 20 Ω
Arus:
I = 50/20 = 2,5 A
Tegangan pada salah satu hambatan 5 Ω:
V = 2,5 × 5
V = 12,5 V
Jadi, jawaban yang benar adalah C. 12,5 V.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung tegangan pada hambatan seri.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan beda potensial pada salah satu hambatan.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 24
Pertanyaan
Sebuah loop memiliki dua sumber tegangan 20 V dan 10 V yang searah. Jika hambatan total rangkaian 15 Ω, berapakah kuat arus yang mengalir?
Pilihan Jawaban
A. 1 A
B. 2 A
C. 3 A
D. 4 A
E. 5 A
Jawaban Benar
B. 2 A
Pembahasan Lengkap
Karena kedua sumber searah:
E_total = 20 + 10 = 30 V
Maka:
I = 30/15
I = 2 A
Jadi, kuat arus rangkaian adalah 2 A.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis rangkaian dengan beberapa sumber tegangan.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan tegangan total dari sumber yang searah.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 25
Pertanyaan
Sebuah rangkaian memiliki dua baterai 30 V dan 12 V yang dipasang berlawanan arah. Jika hambatan total 6 Ω, berapakah kuat arus rangkaian?
Pilihan Jawaban
A. 2 A
B. 3 A
C. 4 A
D. 5 A
E. 7 A
Jawaban Benar
C. 3 A
Pembahasan Lengkap
Tegangan resultan:
E_resultan = 30 − 12
E_resultan = 18 V
Maka:
I = 18/6
I = 3 A
Jadi, kuat arus rangkaian adalah 3 A.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis sumber tegangan berlawanan arah.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan tegangan resultan dalam satu loop.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 26
Pertanyaan
Sebuah rangkaian memiliki sumber tegangan 42 V dan dua hambatan seri 7 Ω dan R. Jika arus yang mengalir 3 A, berapakah nilai R?
Pilihan Jawaban
A. 5 Ω
B. 6 Ω
C. 7 Ω
D. 8 Ω
E. 9 Ω
Jawaban Benar
C. 7 Ω
Pembahasan Lengkap
Gunakan Hukum Kirchhoff II:
E = I(R₁ + R)
42 = 3(7 + R)
14 = 7 + R
R = 7 Ω
Jadi, nilai hambatan R adalah 7 Ω.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan hambatan yang belum diketahui.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menggunakan persamaan Kirchhoff II untuk mencari hambatan.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 27
Pertanyaan
Sebuah rangkaian memiliki baterai 48 V dan tiga hambatan seri, yaitu 4 Ω, 8 Ω, dan 12 Ω. Berapakah tegangan pada hambatan 8 Ω?
Pilihan Jawaban
A. 8 V
B. 12 V
C. 16 V
D. 20 V
E. 24 V
Jawaban Benar
C. 16 V
Pembahasan Lengkap
Hambatan total:
R_total = 4 + 8 + 12 = 24 Ω
Arus:
I = 48/24
I = 2 A
Tegangan pada hambatan 8 Ω:
V = I × R
V = 2 × 8
V = 16 V
Jadi, tegangan pada hambatan 8 Ω adalah 16 V.
Kompetensi yang Diukur
Menentukan beda potensial pada hambatan.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung tegangan menggunakan Hukum Ohm dan Kirchhoff II.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Sedang.
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit.
Soal Nomor 28
Pertanyaan
Sebuah loop memiliki sumber tegangan 72 V dan hambatan total 24 Ω. Berapakah kuat arus yang mengalir?
Pilihan Jawaban
A. 2 A
B. 3 A
C. 4 A
D. 5 A
E. 6 A
Jawaban Benar
B. 3 A
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
E = I × R
72 = I × 24
I = 3 A
Jadi, kuat arus yang mengalir adalah 3 A.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung arus listrik.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menerapkan Hukum Kirchhoff II pada rangkaian satu loop.
Level Kognitif
C3 – Menerapkan.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 29
Pertanyaan
Sebuah rangkaian memiliki sumber tegangan 60 V dan hambatan seri 5 Ω, 10 Ω, dan 15 Ω. Berapakah jumlah tegangan yang jatuh pada seluruh hambatan?
Pilihan Jawaban
A. 30 V
B. 40 V
C. 50 V
D. 60 V
E. 70 V
Jawaban Benar
D. 60 V
Pembahasan Lengkap
Menurut Hukum Kirchhoff II, jumlah penurunan tegangan pada seluruh hambatan dalam satu loop sama dengan tegangan sumber.
Jadi:
ΣV = E
ΣV = 60 V
Jadi, jumlah tegangan yang jatuh pada seluruh hambatan adalah 60 V.
Kompetensi yang Diukur
Memahami Hukum Tegangan Kirchhoff.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menerapkan prinsip jumlah aljabar tegangan dalam satu loop.
Level Kognitif
C2 – Memahami.
Tingkat Kesulitan
Mudah.
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit.
Soal Nomor 30
Pertanyaan
Sebuah rangkaian satu loop memiliki sumber tegangan 90 V dan tiga hambatan seri, yaitu 10 Ω, 15 Ω, dan 20 Ω. Berapakah kuat arus dan tegangan pada hambatan 20 Ω?
Pilihan Jawaban
A. I = 1 A dan V = 20 V
B. I = 2 A dan V = 40 V
C. I = 3 A dan V = 60 V
D. I = 4 A dan V = 80 V
E. I = 5 A dan V = 100 V
Jawaban Benar
B. I = 2 A dan V = 40 V
Pembahasan Lengkap
Jumlah hambatan:
R_total = 10 + 15 + 20
R_total = 45 Ω
Dengan Hukum Kirchhoff II:
I = E/R_total
I = 90/45
I = 2 A
Tegangan pada hambatan 20 Ω:
V = I × R
V = 2 × 20
V = 40 V
Jadi, kuat arus adalah 2 A dan tegangan pada hambatan 20 Ω adalah 40 V.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan Hukum Kirchhoff II pada rangkaian satu loop.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung arus dan tegangan pada rangkaian tertutup.
Level Kognitif
C4 – Menganalisis.
Tingkat Kesulitan
Sulit.
Estimasi Waktu Pengerjaan
4 menit.
Kesimpulan
Hukum Kirchhoff II digunakan untuk menganalisis hubungan tegangan dalam satu rangkaian tertutup. Prinsip utamanya adalah jumlah aljabar seluruh perubahan tegangan dalam satu loop sama dengan nol.
Rumus yang sering digunakan:
ΣE + ΣIR = 0
Untuk rangkaian satu sumber dan hambatan seri:
I = E/(R₁ + R₂ + R₃)
Dengan memahami arah sumber tegangan, total hambatan, serta tanda kenaikan dan penurunan tegangan, berbagai contoh soal Hukum Kirchhoff 2 dapat diselesaikan dengan lebih sistematis.
