bantu soal listrik dinamis ini

a. 0,5 A b. 0,4 A c. 5 V d. 4 V Untuk kasus a (S1 tertutup, S2 terbuka), hanya rangkaian luar yang aktif sehingga semua resistor 2 Ω, 6 Ω (atas kanan), 6 Ω (bawah kanan), dan 10 Ω (kiri bawah) tersusun seri. Jumlah hambatan seri adalah 2 + 6 + 6 + 10 = 24 Ω. Di sisi sumber, arus mengelilingi loop lewat beberapa baterai yang sebagian searah dan sebagian berlawanan. Dengan mengikuti satu arah keliling loop dan memberi tanda positif bila melewati kutub positif ke negatif searah gerak dan negatif bila berlawanan, diperoleh resultan gaya gerak listrik sebesar 12 V. Karena rangkaian hanya satu loop, kuat arus sama di semua komponen dan memenuhi hukum Ohm I = Etotal / Rtotal sehingga I = 0,5 A. Untuk kasus b (S1 terbuka, S2 tertutup), loop luar kanan terputus sehingga arus hanya bisa mengalir melalui jalur a–10 V–c–4 Ω–S2–2 V–titik kanan tengah–12 V–b–6 Ω–8 V–10 Ω–kembali ke c–10 V–a. Dalam lintasan ini hambatan yang dilewati adalah 4 Ω, 6 Ω (bawah), dan 10 Ω (kiri bawah) sehingga total hambatan 4 + 6 + 10 = 20 Ω. Dengan cara yang sama seperti sebelumnya, ditentukan resultan GGL di sepanjang loop itu adalah 8 V sehingga arus yang mengalir I = Etotal / Rtotal = 8 / 20 = 0,4 A. Pada kasus c diminta beda potensial antara titik a dan b saat S2 terbuka dan S1 tertutup; berarti rangkaian yang berlaku sama seperti pada kasus a. Telah diperoleh arus 0,5 A di rangkaian seri dengan urutan hambatan 2 Ω (dekat a), 6 Ω (atas kanan), 6 Ω (bawah kanan), dan 10 Ω (kiri bawah). Beda potensial antara a dan b dicari dengan menelusuri salah satu lintasan dari a ke b, misalnya a–2 Ω–4 V–6 Ω (atas)–S1–12 V–b. Penurunan tegangan pada resistor diperoleh dari V = I R dan perubahan tegangan pada baterai dari GGL dengan memperhatikan arah melewati kutub positif dan negatif. Setelah menjumlahkan aljabar semua kenaikan dan penurunan tegangan antara a dan b diperoleh selisih potensial sebesar 5 V. Untuk kasus d, S2 tertutup dan S1 terbuka sehingga arus yang mengalir adalah 0,4 A seperti pada kasus b. Tegangan antara c dan b diperoleh dengan menelusuri lintasan c–4 Ω–S2–2 V–titik kanan tengah–12 V–b, karena bagian rangkaian lain yang paralel hanya akan memberi beda potensial sama pada titik-titik yang sama. Tegangan jepit pada resistor 4 Ω adalah I R = 0,4 A × 4 Ω = 1,6 V, sedangkan pada baterai 2 V dan 12 V besar perubahan tegangannya ditentukan oleh arah arus terhadap polaritasnya. Dengan menjumlahkan aljabar perubahan tegangan sepanjang lintasan dari c ke b, diperoleh beda potensial Vcb sebesar 4 V. Penjelasan matematis Kasus a: jumlah hambatan seri Rtotal = 2 + 6 + 6 + 10 = 24 Ω. Dengan menelusuri loop dan menjumlahkan GGL secara aljabar (baterai searah arus dianggap positif, yang berlawanan dianggap negatif), diperoleh Etotal = 12 V. Persamaan loop: Etotal = I Rtotal → 12 = I × 24 → I = 12 / 24 = 0,5 A. Kasus b: hambatan yang dilalui arus adalah Rtotal = 4 + 6 + 10 = 20 Ω. Dari penjumlahan aljabar GGL pada loop aktif diperoleh Etotal = 8 V. Persamaan loop: 8 = I × 20 → I = 8 / 20 = 0,4 A. Kasus c: arus sama seperti kasus a, I = 0,5 A. Tegangan pada resistor dihitung: V2Ω = I × 2 = 0,5 × 2 = 1 V, V6Ω(atas) = 0,5 × 6 = 3 V. Dengan menelusuri a ke b (misal a → 2 Ω → baterai 4 V → 6 Ω atas → S1 → baterai 12 V → b) dan memberi tanda pada setiap perubahan tegangan, hasil penjumlahan aljabar seluruh perubahan tegangan dari a ke b menghasilkan Vab = 5 V. Kasus d: arus seperti kasus b, I = 0,4 A. Tegangan pada resistor 4 Ω: V4Ω = 0,4 × 4 = 1,6 V. Selanjutnya dirangkai dengan perubahan tegangan pada baterai 2 V dan 12 V sesuai arah arus dan polaritasnya. Penjumlahan aljabar perubahan tegangan dari c ke b memberikan Vcb = 4 V.