Show
Private Online Terjangkau!!Hanya dengan 10 Ribu Rupiah kamu bisa belajar bersama tim pengajar kami yang berpengalaman. Info lebih lanjut KLIK DISINI Helo..Cie yang baru jadi kelas XII, bab pertama di pelajaran fisika kamu akan belajar bab listrik dinamis. Simak yah ringkasan materi dan 48 contoh soal listrik dinamis. Semoga setelah baca-baca di web ini kamu tambah paham mengenai bab listrik dinamis. Oke deh lanjut ke daftar isi yah..monggo.. Rangkuman Materi Listrik Dinamis Kelas 12Banyaknya muatan listrik yang mengalir melalui penampang suatu penghantar per satuan waktu disebut kuat arus listrik. Kuat arus listrik dirumuskan dalam persamaan berikut:  Keterangan: i = kuat arus (ampere) Q = muatan (coulomb) t = waktu (sekon) Bunyi dari hukum Ohm adalah kuat arus yang mengalir dari suatu penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung–ujung penghantar, apabila suhu penghantar tidak berubah. Persamaan dari hukum Ohm adalah: Keterangan: R = hambatan (ohm) V = tegangan (volt) I = kuat arus (ampere) Sedangkan besar hambatan suatu kawat penghantar dipengaruhi oleh:
Hubungan ketiga besaran tersebut akan diperoleh persamaan berikut: A = luas penampang kawat (m2) Perubahan suhu akan mengakibatkan hambatan suatu kawat jenis konduktor akan berubah sesuai dengan persamaan berikut: Keterangan: ρ = hambatan jenis pada suhu T (ohm meter) ρo = hambatan jenis pada suhu mula-mula (ohm meter) α = koefisien suhu (oC-1) ΔT = perubahan suhu (oC) Perubahan suhu mengakibatkan perubahan hambatan jenis. Oleh karena itu, nilai hambatannya pun ikut berubah. Persamaannya dapat dirumuskan sebagai berikut: R = Ro (1 + αΔT) Keterangan : R = hambatan pada suhu T (ohm meter) Ro = hambatan mula-mula (ohm meter) Rangkaian HambatanHambatan dalam suatu rangkaian listrik dapat disusun secara seri, paralel, dan campuran antara seri dan paralel. Hambatan SeriGambaran bentuk rangkaian seri pada hambatan seperti di bawah ini: Beberapa ketentuan pada rangkaian seri adalah sebagai berikut:
Hambatan ParalelBentuk rangkaian paralel pada hambatan seperti gambar di bawah ini: Ketentuan pada rangkaian paralel berlaku sebagai berikut:
Hambatan CampuranPada hambatan campuran, dalam menentukan besar hambatan, tegangan, serta arus disesuaikan dengan jenis hambatan yang terjadi. Selain itu, hambatan dapat disusun dengan menggunakan rangkaian jembatan Wheatstone. Susunan jembatan Wheatstone adalah susunan penghambat sehingga tidak dapat dijumlahkan secara langsung baik secara paralel maupun seri. Gambaran mengenai jembatan Wheatstone dapat dilihat pada gambar di bawah ini: Apabila R1 . R3 = R2 . R4 maka di G tidak ada arus yang mengalir. Kemudian untuk menentukan besarnya hambatan total dapat dilakukan dengan merangkai R1 dan R2 secara seri yang akan menghasilkan RS1 dan merangkai R3 dan R4 dengan seri menghasilkan RS2. Sehingga untuk mengetahui hambatan totalnya, RS1 dan RS2 dirangkai secara paralel. Hukum KhirchhoffHukum Khirchhoff ada dua macam, yaitu: Hukum I KhirchhoffHukum yang pertama menerangkan bahwa dalam rangkaian listrik yang bercabang, jumlah kuat arus yang masuk pada suatu titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik cabang. Maka rumusannya sebagai berikut: Σimasuk = Σikeluar Hukum II KhirchhoffHukum yang kedua mengenai tegangan, yang menjelaskan bahwa jumlah aljabar perubahan tegangan yang mengelilingi suatu rangkaian tertutup (loop) sama dengan nol. Apabila dirumuskan akan menghasilkan rumusan sebagai berikut: ΣV = 0 Gaya gerak listrik Î pada sumber tegangan mengakibatkan arus listrik mengalir sepanjang loop dan arus lstrik yang dihambat menyebabkan penurunan tegangan. Maka dari itu, hasil penjumlahan dari jumlah ggl dalam suatu sumber tegangan dan penurunan tegangan sepanjang rangkaian tertutup (loop) sama dengan nol. Rumusan yang terbentuk adalah: ΣE + ΣiR = 0 Keterangan: E = ggl listrik (volt) i = arus listrik (ampere) R = hambatan listrik (ohm) Ketentuan dalam penggunaan Hukum II Khirchhoff, yaitu: Dalam penggunaan Hukum II Khirchhoff, kita harus memperhatikan tanda untuk ggl sumber tegangan dan kuat arus i berikut ini:
Alat Ukur ListrikBerikut adalah alat ukur listrik dan fungsinya, yaitu: AmperemeterAmperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik yang di pasangkan secara seri oleh resistor, sehingga dapat di gunakan untuk mengukur kuat arus yang melalui resistor dalam suatu rangkaian yang sederhana. Perhatikan gambar di bawah ini: Amperemeter sebaiknya memiliki hambatan yang sangat kecil untuk menentukan kuat arus yang terukur oleh amperemeter sama dengan kuat arus yang melewati hambatan. Kemudian, batas ukur amperemeter dapat di perbesar dengan menambahkan suatu hambatan pararel yang sering disebut sebagai hambatan Shunt. Hambatan shunt di pasang seperti pada gambar di bawah ini: Hambatan shunt dan hambatan dalam amperemeter dapat di rumuskan sebagai berikut: Keterangan: VoltmeterVoltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur perbedaan potensial atau tegangan listrik. Voltmeter dipasang secara pararel pada resistor dan digunakan untuk mengukur perbedaan potensial pada resistor dalam suatu rangkaian. Di bawah ini adalah skema pemasangan voltmeter sebagai berikut Berbeda dengan amperemeter, voltmeter yang baik harus memiliki hambatan yang sangat besar. Pada voltmeter batas ukur hambatan dapat diperbesar dengan menambahkan suatu hambatan seri yang sering disebut hambatan depan. Hubungan yang terjadi antara hambatan depan dan hambatan dalam voltmeter adalah sebagai berikut: Rp = (n – 1) Rv Keterangan: Susunan ElemenDalam kehidupan sehari – hari sering kita temukan suatu rangkaian listrik yang sumber tegangannya dapat disusun secara seri, paralel, atau gabungan antara seri dan paralel. Susunan Seri ElemenPerhatikan gambar di bawah ini: Gambar di atas menerangkan bahwa n buah elemen masing-masing memiliki GGL yang disusun secara seri. Hambatan dalam masing-masing elemen tersebut adalah r1,r2,r3,…rn. Kedua ujung susunan tersebut dihubungkan dengan rangkaian luar yang mempunyai hambatan beban R. Apabila terdapat n buah elemen yang disusuns ecara seri, maka GGl total sama dengan jumlah GGL dari masing-masing elemen. Ɛs = Ɛ1 + Ɛ2 + Ɛ3 +…+ Ɛn Hambatan total sama dengan jumlah hambatan dari masing-masing elemen. Kuat arus listrik tersebut yang mengalir pada masing-masing elemen di atas bernilai sama besar. Kuat arus tersebut juga memiliki nilai yang sama besar dengan kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan R. i1 = i2 = i3 =….= in = i Apabila dari masing-masing elemen mempunyai GGL yang sama besar dan hambatan dalamnya juga sama besar, maka GGL totalnya menjadi: Ɛs = Ɛ + Ɛ + Ɛ +….+ Ɛ = nƐ Kemudian, hambatan totalnya menjadi: Maka kesimpulannya adalah kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan beban R dapat dirumuskan sebagai berikut: Susunan Paralel ElemenPerhatikan gambar di bawah ini: Pada gambar di atas kedua ujung dari rangkaian tersebut dihubungkan dengan rangkaian luar yang memliki hambatan beban R. Sedangkan untuk n buah elemen identik yang disusun secara pararel, GGL totalnya sama dengan GGL salah satu elemen. Ɛp = Ɛ Maka p adalah GGL total untuk susunan paralel. Sedangkan hambatan dalam salah satu elemen dibagi dengan banyaknya elemen. Perhatikan rumus di bawah ini: Dapat disimpulkan bahwa kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan beban R dapat dirumuskan sebagai berikut: Maka dapat disimpulkan bahwa kuat arus yang mengalir pada masing-masing cabang dalam kelompok paralel adalah sama besar. Nilainya sama besar dengan kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan beban dibagi banyaknya elemen. Sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut: Keterangan: im adalah kuat arus pada cabang m (m = 1, 2, 3, …) Daya dan Energi ListrikEnergi listrik dihasilkan dari sumber tegangan yang terpasang. Energi yang dikeluarkan digunakan untuk memindahkan muatan dari suatu ujung ke ujung yang lainnya. Energi disimbolkan dengan huruf W. Beberapa persamaan untuk energi adalah : W=Vit atau W= Keterangan : W = energi listrik (Joule) i = kuat arus listrik (ampere) R = hambatan listrik (ohm) t = waktu Kemudian untuk daya listrik diartikan sebagai energi persatuan waktu. P = Keterangan : P = daya listrik (watt) W = energi listrik (Joule) V = beda potensial (volt) i = kuat arus listrik (ampere) t = waktu (sekon) Pada peralatan listrik misalnya lampu bertuliskan 40 W, 220 V pada salah satu bagian lampu. Maksud dari tulisan pada lampu tersebut yaitu lampu menyerap daya listrik 40 W apabila dipasang pada tegangan 220 V. Namun, apabila lampu yang dipasang pada tegangan yang kurang dari 220 volt, maka lampu akan menyala lebih redup dibandingkan keadaan normalnya. Persamaan untuk pernyataan diatas adalah sebagai berikut: Keterangan : P = daya listrik yang diserap (watt) V2 = tegangan akhir yang digunakan oleh peralatan listrik (volt) V1 = tegangan awal yang digunakan oleh peralatan listrik (volt) P1 = daya listrik awal yang digunakan peralatan listrik (watt) 48 Contoh Soal Listrik Dinamis Jawaban & Pembahasannya Kelas XIIDua buah sumber tegangan, dua buah hambatan identik dan sebuah amperemeter ideal disusun menjadi rangkaian sederhana seperti ditunjukkan pada gambar a. Sumber tegangan e1 adalah sumber tegangan yang besar tegangannya dapat diubah-ubah, sedangkan sumber tegangan e2 tetap. Grafik antara arus yang terbaca pada amperemeter dan besar tegangan e1 ditunjukkan oleh gambar b. Jika tegangan pada sumber e1=0, beda tegangan antara titik b dan e pada rangkaian adalah …
PEMBAHASAN : dengan demikian titik y1 = 5 – 2,5/3 = 12,5/3 A Hubungan antara εtotal = I Rtotal ε1+ε2 = I Rtotal dari grafik: ε1 = 0 maka ε2 = 12,5/3 Rtotal (1) dari grafik ε1 = 0,5 pada situasi i = 5 A maka 0,5+ε2 = 5 Rtotal (2) (I pada ε1 sama dengan I pada ε2) Subsitusi (1) ke (2) 0,5+12,5/3 Rtotal = 5 Rtotal 0,5 = (5 – 12,5/3) Rtot 0,5 = 2,5/3 Rtot Rtot = 1,5/2,5 Rtot = 3/5 Dengan demikian ε2 = (12,5/3) (3/5) ε2 = 2,5 volt Rangkaian bersifat paralel, maka VBE = VCD = ε2 Jawaban C Sebuah voltmeter V dirangkai seperti yang terdapat pada gambar. Jika saklar S ditutup, yang akan terjadi adalah…
PEMBAHASAN : Pada situasi 2 Pada saat saklar di tutup, maka ada arus yang lewat ke jalur EF dengan besar arus ½ I. Nilai arus ini diperoleh pada saat arus I melewati titik C terjadi pembagian arus: jalur CD dan jalur EF. Karena dikedua jalur ini hanya ada satu hambatan dengan nilai yang sama, R1 maka “jatah” arus untuk kedua jalur ini sama yaitu IEF = ICD = ½ I seperti gambar berikut. Pada situasi ini voltmeter mengukur tegangan titik EF dengan besar Jawaban D Agar sebuah bola lampu listrik 25 volt, 100 watt dapat bekerja dengan layak ketika dihubungkan dengan sumber DC 125 volt, maka diperlukan tambahan hambatan listrik …
PEMBAHASAN : Sebuah lampu dapat menyala dengan layak diperlukan hambatan listrik R yang dipasang secara seri pada rangkaiannya. Hal tersebut dapat diperhitungkan sebagai berikut: VR = VS – VL = 125 – 25 = 100 volt
Jawaban : A Perhatikan gambar rangkaian listrik di bawah ini!
Besar kuat arus total yang mengalir dalam rangkaian adalah ….
PEMBAHASAN : Pada gambar di atas hambatan 3Ω dan 9Ω dirangkai secara seri dapat dihitung sebagai berikut: Rs = 3Ω + 9Ω = 12Ω Kemudian hasil perhitungan dari hambatan yang disusun seri tadi, diperhitungkan dengan hambatan yang dirangkai pararel yaitu hambatan 12Ω sehingg a perhitungannya sebagai berikut:
RP = 6Ω Menurut hukum II Khirchoff, dapat dihitung arus total yang mengalir pada rangkaian sebagai berikut: ∑E + ∑iR = 0 Apabila arah loop searah dengan arah arus maka dapat dirumuskan sebagai berikut: ∑E + ∑iR= 0 (8V -18V)+ i (4+6) = 0 10i = 10V i = 1A Jawaban : C Sebuah aki dengan ggl ε = 12 volt dan hambatan dalam r = 2 ohm, dihubungkan dengan hambatan luar R = 4 ohm seperti pada gambar. Bila kutub negatif aki dihubungkan dengan tanah maka potensial di titik c adalah… PEMBAHASAN : Berdasarkan gambar di atas rangkaian ditanahkan menyebabkan tidak ada arus yang mengalir. Vac = ∑ε +∑iR -12 = Va – Vc -12 = 0 – Vc Vc = 12 volt Jawaban : E Pada rangkaian listrik berikut , besar kuat arus listrik (i) yang mengalir adalah ….
PEMBAHASAN : Dari soal di atas hambatan sebesar 5Ω dan 2Ω disusun secara seri sehingga diperhitungkan sebagai berikut: RS = 5Ω + 2Ω =7Ω Kemudian dua hambatan masing-masing 18Ω disusun secara paralel sehingga diperhitungkan sebagai berikut:
RP = 9Ω Untuk menentukan arus yang mengalir pada rangkaian dapat digunakan rumusan dari persamaan hukum II Khirchoff, yaitu: ∑E +∑iR = 0 Untuk arah loop yang searah dengan arus maka perhitungannya sebagai berikut: ∑E +∑iR = 0 (4 – 12) V + i Rp + Rs () = 0 -8V + i (7Ω + 9Ω) = 0 (16Ω)i = 8V i = 8/16A = 0,5 AJawaban : A Untuk mengetahui hambatan pengganti rangkaian ini, jolok ohmmeter dihubungkan ke ujung rangkaian A dan B. Hambatan pengganti rangkaian adalah …
PEMBAHASAN :
RP = 5 Ohm Hasil di atas membentuk rangkaian seperti di bawah ini:
Rs = 5 + 5 = 10 ohm Maka hasil tersebut disusun secara paralel dengan hambataan 40 ohm yang berada dibawah. Sehingga hasilnya:
Rtot = 8 Ohm Jawaban : A Diantara faktor-faktor berikut ini: (1) panjang penghantar (2) luas penampang penghantar (3) hambatan jenis (4) massa jenis Yang mempengaruhi hambatan penghantar adalah ….
PEMBAHASAN : Rumus untuk hambatan penghantar dituliskan sebagai berikut:
Jawaban : A Sebuah rangkaian listrik seperti pada gambar Ɛ1 = 6 volt, Ɛ1 = 12 volt, r1 = 0,2 ohm, r2 = 0,5 ohm dan R = 5,3 ohm. 4). sumber kedua mengeluarkan energi PEMBAHASAN : Misalnya arah arus pada gambar di atas dan arah loop searah jarum jam sehingga menurut aturan hukum II khirchoff akan berlaku persamaan di bawah ini: ∑Î +∑iR = 0 (6-12)volt + i(0,2+0,5+5,3) = 0 -6 volt + 6i = 0 6i = 6 i = 1 ampere Arus yang masuk ke sumber pertama bisa dikatakan yang pertama menerima energi. Kemudian, arus yang keluar dari sumber kedua bisa dikatakan sumber kedua yang mengeluarkan energi.(pernyataan 1, 2, 3, dan 4 benar) Jawaban : E Perhatikan rangkaian hambatan pada gambar berikut! Hambatan total dari ketiga resistor adalah ….Ω. PEMBAHASAN : Berdasarkan gambar di atas , diketahui bahwa rangkaian hambatan disusun secara paralel dengan masing-masing bernilai 3Ω dan 2Ω, maka perhitungannya sebagai berikut:
RP = 6/5 Ω = 1,2 Ω Dari perhitungan di atas, rangkaian dan hambatan 4W dirangkai untuk menghitung besar hambatan total. Sehingga perhitungannya menjadi sebagai berikut: Rtotal = Rp + 4Ω = 1,2Ω + 4Ω = 5,2Ω Jawaban : E Sebuah kawat penghantar yang dihubungkan dengan baterai 6 V mengalir arus listrik sebesar 0,5 A. jika kawat dipotong menjadi dua bagian sama panjang dan dihubungkan paralel satu sama lain ke baterai maka arus yang mengalir sekarang adalah…. PEMBAHASAN :
Menurut persamaan V = iR2, maka antara arus dan hambatan berbanding terbalik menghasilkan: ibaru = 2 Ampere Jawaban : C Dari hasil suatu percobaan hukum Ohm diperoleh grafik hubungan antara tegangan V dan kuat arus I seperti gambar . Nilai hambatan yang digunakan dalam percobaan tersebut adalah ….
PEMBAHASAN : Jawaban : D Dua buah baterai dengan ggl dan hambatan dalam berbeda dihubungkan seri satu sama lain. Selanjutnya keduanya dihubungkan secara seri pula dengan suatu hambatan luar sehingga besar arus listrik dalam rangkaian tersebut adalah 4 ampere. Jika polaritas salah satu batre dibalik, maka besar arus listrik dalam rangkaian berkurang 2 ampere. Dengan demikian besar perbandingan ggl kedua baterai tadi adalah…. PEMBAHASAN : Untuk polaritas yang searah akan berlaku persamaan sebagai berikut: E1 + E2 = iRtotal E1 + E2 = 4(R+r1+r2) … persamaan 1 Ketika salah satu polaritas dibalik akan menghasilkan persamaan sebagai berikut: E1 – E2 = iRtotal E1 + E2 = 4(R+r1+r2) x 1 E1 – E2 = 2(R+r1+r2) x 2 Hasilnya adalah sebagai berikut: E1 + E2 = 4(R+r1+r2) 2E1-2E2 = 4(R+r1+r2) Kemudian persamaan 1 dikurangi persamaan 2 akan diperoleh hasil sebagai berikut: 3E2 – E1 = 0 E1 = 3E2 Jawaban : C Perhatikan gambar berikut! Pada gambar rangkaian di atas, kuat arus yang melalui R dan tegangan ujung-ujung R masing-masing adalah….
PEMBAHASAN : Berdasarkan gambar di atas, besaran yang diketahui adalah sebagai berikut: GGL= E = 3 Volt Hambatan dalam = r = 0,4 Ω Hambatan luar = R = 4,6 Ω Perhitungan Kuat arus yang dihasilkan dapat ditentukan dengan rumus hukum II Khirrchoff berikut: ∑E + ∑iR = 0 Besar arus listrik tersebut dapat ditentukan apabila dalam rangkaian tersebut arah loop searah dengan arus listrik yang terjadi. Maka besar arus listrik pada gambar diatas adalah sebagai berikut: ∑E + ∑iR = 0 ( -3) Volt + i(R+r) = 0 ( -3) Volt + i(0,4 Ω + 4,6 Ω) = 0 5Ω(i) =3 Volt i = 0,6 Ampere Sementara itu, besar tegangan yang mengalir pada hambatan R sebagai berikut. V = iR V =(0,6) (4,6) V = 2,76 Volt. Jawaban : B Diketahui rangkaian listrik seperti terlihat pada gambar. Beda potensial antara titik A dan titik D dalam volt sama dengan… PEMBAHASAN : Perhatikan gambar di bawah ini:
i1 + i2 = i3 Loop l ∑ε + ∑iR = 0 (8+2)+(-i3) (0)+(-i1) (4)= 0 4i1 = 10 i1 = 2,5 Ampere VR1 = i1R1 = (2,5)(4) = 10 volt Loop II ∑ε + ∑iR = 0 (10 + 2 ) + (-i3)(0) + (-i2)(4)= 0 12 – 4i2 = 0 4i2 = 12 i2 = 3 Ampere VR2 = i2 R2 = (3)(4) = 12 volt Jadi, VR2 = VR2– VR1 = (12-10) volt = 2 volt Jawaban : D Pada sebuah lampu pijar bertuliskan 40 W, 220 volt. Apabila lampu tersebut dipasang pada tegangan 110 volt maka daya lampu adalah…
PEMBAHASAN : Berdasarkan analisis rangkaian listrik, suatu beban listrik pada peralatan listrik seperti lampu pijar, TV, radio, dan peralatan lainnya memiliki hambatan tetap. Spesifikasi yang tertera pada peralatan listrik dapat diketahui berapa besar hambatan dalam peralatan listrik tersebut. Persamaan yang sesuai adalah sebagai berikut:
V1 = 220 volt P1 = 40 W V2 = 110 volt Untuk menghitung berapa besarnya daya lampu dapat ditentukan dengan persamaan berikut:
Jawaban : A Alat pemanas celup di gunakan untuk mendidihkan sejumlah air. Ketentuan alat tersebut adalah 200 W dan 220 volt. Jika alat tersebut dipasang pada tegangan 110 volt dan digunakan untuk mendidihkan sejumlah air yang sama maka waktu yang di perlukan adalah …
PEMBAHASAN : Persamaan yang sesuai untuk menghubungkan antara tegangan dan waktu dapat di tuliskan sebagai berikut: W = Pt
Jawaban : C Empat buah resistor masing-masing R1 = 3Ω, R2 = 6Ω, R3 = R4 = 12Ω dirangkai paralel. Besar hambatan penggantinya adalah…Ω.
PEMBAHASAN : Besar hambatan pengganti apabila keempat resistor dirangkai secara paralel adalah sebagai berikut:
Jawaban : C Tiga buah lampu yang spesifikasinya sama,dipasang seperti gambar maka… (1) daya AC tiga kali daya AB (2) tegangan AB > tegangan BC (3) daya AB < daya BC (4) arus melalui lampu l paling besar PEMBAHASAN : RAC = RAB + RBC = R + R/2 = 3/2 R Sedangkan perbandingan untuk daya AC dan daya AB:
Sehingga hubungan antara tegangan AB dan tegangan BC adalah VAB > VBC maka pernyataan no. 2 benar. Untuk perbandingan antara daya AB dan daya BC:
Maka berdasarkan persamaan diatas PAB>PBC sehingga pernyataan no. 3 salah. Menurut hukum Kirchhoff berlaku persamaan I1 = I2+ I3 sehingga arus pada lampu I paling besar. Oleh karena itu, pernyataan no. 4 benar. Jawaban : C Solder listrik 50 watt, 220 volt dipasang pada jaringan listrik bertegangan 110 volt. Daya listrik yang digunakan solder adalah….
PEMBAHASAN : Pada solder hambatan yang terjadi tidak mengalami perubahan. Oleh karena itu, untuk menghitung daya ketika solder dipasang pada tegangan 110 volt adalah sebagai berikut:
Jawaban : B Dua buah beban listrik dengan hambatan sama, yaitu R ohm dihubungkan dengan saluran PLN dengan tegangan V volt; berturut-turut dirangkai paralel sehingga menghasilkan daya P1 , kemudian dirangkaikan seri sehingga menghasilkan daya P2. Perbandingan daya P1 dan P2 adalah ….. PEMBAHASAN : Dua buah hambatan R jika disusun secara paralel besarnya daya yang dihasilkan sebagai berikut:
Untuk perbandingan daya P1 dan P2 adalah sebagai berikut: Jawaban : E besar kuat arus yang melalui hambatan 6Ω adalah….A PEMBAHASAN : Pada gambar di atas hambatan 6Ω dan 3Ω disusun secara paralel. Untuk menghitung besarnya hambatan paralel di atas adalah:
Rp = 2Ω Sedangkan untuk menghitung arus yang mengalir pada hambatan tersebut dapat diselesaikan dengan persamaan sebagai berikut: ΣΕ+ΣίR=0 Jika arah arus searah dengan arah loop maka diperoleh arus sebagai berikut: (-6 volt) + i( Rp + 3Ω + r) = 0 (-6) + i(2 + 3 + 1) = 0 6i = 6 i = 1 Ampere Awalnya dan 3Ω dirangkai secara seri. Pada rangkaian seri, arus yang mengalir di dan 3Ω besarnya sama dengan arus total yaitu 1 Ampere. Sehingga, besarnya tegangan pada sebagai berikut: Vp = iRp Vp = (1)(2) = 2 Volt Sedangkan dalam rangkaian paralel, besar tegangan total memiliki nilai sama dengan tegangan pada setiap hambatannya sehingga: Vp = V6Ω = V3Ω = 2 volt Maka, kuat arus yang mengalir pada hambatan 6Ω adalah sebagai berikut:
Jawaban : D Empat buah lampu 10W, 220 V di rangkai paralel dan dihubungkan dengan tegangan 110 V. Daya yang di pakai oleh keempat bola lampu adalah … watt. PEMBAHASAN : Untuk menunjukan hubungan antara daya dan tegangan pada lampu di tuliskan dalam persamaan berikut.
Jawaban : B Pesawat TV dinyalakan rata-rata 6 jam sehari, pesawat tersebut dihubungkan pada tegangan 220 volt dan menarik arus 2,5 A. Jika harga energi listrik Rp. 150,00/kwh maka biaya listrik untuk pemakaian TV selama satu bulan (30 hari) adalah…
PEMBAHASAN : Energi yang terpakai oleh pesawat TV dalam sehari: Ε = Pt Ε = Vit Ε = (220 volt)(2,5 A)(6 jam) Ε = 3.300 Wh = 3,3 kwh Untuk Besarnya energi yang dipakai pesawat TV dalam satu bulan: Ε = 3,3 kwh x 30 hari = 99 kwh Sehingga biaya listrik untuk pemakaian TV dalam satu bulan : Biaya = 99 kwh xRp 150 = Rp 14,850,00 Jawaban : C Panel surya 5 cm × 1 cm pada sebuah kalkulator yang bekerja pada tegangan 3 volt dan arus 0,2 mA. Jika menjadi energi listrik, maka instensitas cahaya minimal yang harus di terima panel surya adalah … W/m2.
PEMBAHASAN :
Jawaban : B Perhatikan gambar di bawah ini , jika sebuah hambatan yang nilainya 4R dirangkaikan paralel pada titik P dan Q maka nilai arus listrik pada rangkaian akan menjadi …
PEMBAHASAN : Besar hambatan R Sebelum dirangkai dengan 4R adalah sebagai berikut: V = iR (12) = 3(2R+2R) (12) = 3 (4R) (12) = 12R R = 1 Ω Setelah dirangkai dengan hambatan 4R diperoleh sebagai berikut:
Rp = 2R = 2(1Ω) = 2Ω Sehingga kuat arus yang dihasilkan adalah
Jawaban : D Sebuah pompa air 220 volt, 0,5A dapat mengalirkan 2 m/s pada pipa berdiameter 4 cm. Jika pompa digunakan untuk mengisi bak mandi berukuran 100 cm × 100 cm × 50,24 cm maka energy listrik yang di butuhkan adalah … PEMBAHASAN : Untuk menentukan waktu yang dibutuhkan untuk mengisi bak mandi dapat ditentukan dengan persamaan debit air. Q = Q
Jawaban : D Pada sebuah lampu pijar tertulis 100 W, 220 V. Apabila lampu tersebut dipasang pada tegangan X volt maka daya dissipasi lampu ternyata hanya 25 watt. Berapakah nilai X?
PEMBAHASAN : Antara daya dan tegangan dapat dirumuskan dalam persamaan sebagai berikut:
Jawaban : B Sebuah pemanas listrik yang hambatannya 50Ω menggunakan sumber tegangan 50 V. Pemanas digunakan untuk memanaskan 1 liter air dari 0˚C hingga 50˚C. jika 70% kalor yang dihasilkan pemanas diambil air maka waktu yang di perlukan adalah …
PEMBAHASAN : Pada pemanas listrik untuk mengubah energi listrik menjadi energi panas, maka waktu yang diperlukan dapat dihitung dengan menggunakan konsep efisiensi.
Jawaban : B Untuk mengetahui nilai hambatan (R) suatu komponen kumparan, digunakan rangkaian seperti gambar. Nilai hambatan R adalah … PEMBAHASAN : Diketahui: V = 9 Volt dan r = 2Ω Besarnya arus yang diperlihatkan oleh amperemeter adalah… i = 1,5/5 x (3 Ampere) = 0,9 Ampere Jadi, besar hambatan total dapat dihitung sebagai berikut: V = i Rtotal Rtotal = V/i (R+r) = 9/0,9 R +2 = 10 R = 8,0Ω Jawaban : C Air mengalir masuk melalui A pada suhu t₀ =15˚C kuat aliran tersebut adalah 50 gram/s. jika R =10 ohm, arus listrik (tetap) yang melaluinya adalah 10 ampere, dan 1 kalori= 4,2 joule, maka suhu t air yang meninggalkan B adalah … ˚C PEMBAHASAN : Dari soal di atas, air yang dialiri arus listrik akan menghasilkan perubahan energi listrik menjadi energi panas. Sehingga dapat dituliskan dalam persamaan sebagai berikut:
Jawaban : B Pada rangkaian listrik sederhana seperti pada gambar! Besar kuat arus i1 adalah…
PEMBAHASAN : Berdasarkan gambar: i1 + i2 =i3 Loop I ∑E + ∑iR = 0 -6 + 2i1 + 2i3 = 0 2i1 + 2i3= 6 i1 + i3 = 3 Jadi, persamaan untuk loop I (persamaan 1): i1 + i3 = 3 Loop II ∑E + ∑iR = 0 -8 + i2 + 2i3 = 0 i2 + 2i3 = 8 (i3 – i1 ) + 2i3 = 8 -i1 + 3i3 = 8 Jadi, persamaan untuk loop II (persamaan 2): -i1 + 3i3 = 8 Pada persamaan 1 dan persamaan 2 besaran di eliminasi sebagai berikut: i1+i3 =3 dikalikan 3 menjadi 3i1+3i3= 9 -i1+3i3= 8 dikalikan 1 menjadi -i1+3i3 = 8 3i1+3i3= 9 -i1+3i3 = 8 – 4i1 = 1 i1 = 1/4 Sehingga besar i1 adalah 1/4 atau 0,25 A Jawaban : A Ketel listrik mampu mendidihkan 3 liter air dengan suhu awal 20˚C selama 10 menit. Jika tegangan yang diberikan 220 V maka daya yang dikonsumsi adalah …
PEMBAHASAN : Diketahui: t = 10 menit = 600 sekon V = 3 liter = 3×10-3 m3 Ketel listrik tersebut mengubah energi listrik menjadi energi panas. Persamaan yang memenuhi adalah sebagai berikut: W = Q Pt = mcΔT Pt = pVcΔT
Jawaban : B Sebuah rangkaian listrik terdiri dari empat hambatan masing masing R1 = 12 Ω , R2 = 12 Ω R3 = 3 Ω dan R4 = 6 Ω dirangkai dengan E1 = 6 V , E2 = 12 V seperti gambar berikut . Arus listrik yang mengalir adalah …. PEMBAHASAN : Rp = 6 Ω Persamaan hukum khirchoff II, yaitu: ∑E + ∑iR = 0 Untuk arah loop dan arah arus searah jarum jam maka perhitungannya sebagai berikut: (E1 – E2 ) + i(Rp+ R3 + R4 ) = 0 (6-12) + i(6+3+6) = 0 15i + 6 = 0 i = 2/5 AJawaban : D Besar hambatan pengganti antara titik A dan B adalah … Ω PEMBAHASAN : Pada soal di atas hambatan 8 Ω dihubungkan secara seri dengan kapasitor tidak perlu dihitung karena tidak dilewati arus. sehingga rangkaiannya menjadi sebagai berikut:
RAB = 2Ω + 3Ω + 5Ω = 10Ω Jawaban : D Perhatikan gambar rangkaian berikut! Besar kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah …
PEMBAHASAN : Menurut Hukum II khirchoff, jika arah loop berlawanan arah jarum jam dan arah arus berlawanan jarum jam maka perhitungannya menjadi: ∑E + ∑iR = 0 (E1 + E2) + i(R1 + R2 +R3) = 0 (-20 – 12 ) + i(5 + 5 +10) =0 20i = 32i = 1,6 A Sehingga kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah 1,6 A Jika R1 = R2 = 5W , R3 = RL = 10W, dan potensial baterai 30 V, maka daya pada lampu L adalah … PEMBAHASAN :
Jawaban : B Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut ini! Besar kuat arus yang mengalir pada rangkaian adalah ….
PEMBAHASAN : Menurut hukum khirchoff II, jika arah loop dan arah arus arus searah jarum jam, maka perhitungannya menjadi: ∑E + ∑iR = 0 ( E1 + E2 ) + i( R1 +R2 + R3 ) = 0 (-12 – 12) + i(1+2+6) = 0 9i = 24 i = 8/3 A Sehingga kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah AJawaban : B Gambar disamping menunjukan suatu rangkaian arus searah. Besar arus yang mengalir pada rangkaian adalah … PEMBAHASAN : Menurut hukum Khirchoff II, jika arah loop dan arah arus arus berlawanan arah jarum jam, maka perhitungannya menjadi: ∑E + ∑iR = 0 (E1 +E2) + i(R1 + R2 + R3) =0 (-24 + 8) + i(3+3+2) = 0 8i = 16 i = 2A Jawaban : A Konduktor memiliki angka konduktivitas listrik yang sangat besar sehingga bahan konduktor mudah menghantarkan arus listrik. Diberikan rangkaian listrik arus searah (DC) seperti di bawah ini. Beda potensial antara ujung-ujung resistor 40 Ω adalah …
PEMBAHASAN : Hambatan 120 Ω dan hambatan 60 Ω disusun dalam rangkaian secara paralel. Untuk perhitungannnya adalah sebagai berikut:
Jawaban : A Perhatikan rangkaian di bawah ini: Bila hambatan dalam sumber tegangan masing-masing 0,5 Ω, besar kuat arus yang melalui rangkaian tersebut adalah …
PEMBAHASAN : Menurut hukum Khirchoff II, jika arah loop dan arah arus arus searah jarum jam, maka perhitungannya menjadi: ∑E + ∑iR = 0 (E1 + E2) + i(R1 + R2 +r + r) = 0 (-18 +9) + i(2 + 3 + 0,5 + 0,5) = 0 6i =9 i = 1,5 A Sehingga kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah 1,5 AJawaban : B Dua buah lampu listrik A dan B disusun seri dan dipasang pada tegangan 220 volt seperti gambar di bawah. Spesifikasi lampu A adalah 36 W, 220 V dan lampu B adalah 18 W, 220 V. Pada susunan lampu tersebut berlaku … (1). Tegangan pada kedua lampu sama (2). Arus pada kedua lampu sama (3). Daya pada kedua lampu sama (4). Jumlah daya kedua lampu 12 W PEMBAHASAN : Jika sebuah lampu dipasang dalam rangkaian secara seri. Masing – masing lampu hambatannya adalah sebagai berikut:
Jawaban : C Lima buah resistor dihubungkan seperti pada gambar. Hambatan efektif antara titik A dan titik B sebesar 10 W. SEBAB Jika antara A dan B dipasang tegangan 10 V arus total yang mengalir pada rangkaian adalah 1 A. PEMBAHASAN : Dari gambar di atas, hambatan 7 Ω dan 3 Ω disusun secara seri. Nilai hambatan tersebut dapat dihitung: Rs = 7 + 3 = 10 Ω Kemudian hambatan seri tersebut disusun secara paralel dengan hambatan 10 Ω. Sehingga dapat diperoleh hasil:
Rs = 5 Ω + 5 Ω =10 Ω Hambatan total AB perhitungannya: (pernyataan salah) Sedangkan untuk arus yang mengalir pada hambatan jika diberikan tegangan 10 V maka: Jawaban : E Arah arus listrik dalam suatu kawat penghantar sama dengan arah gerak elektron dalam penghantar tersebut. SEBAB Arus listrik dalam suatu kawat penghantar mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah. PEMBAHASAN : Arus listrik mengalir dari beda potensial tinggi menuju beda potensial rendah, karena arah arus listrik pada kawat penghantar selalu berlawanan dengan arah gerak elektron. Jawaban : D Pada gambar rangkaian listrik berikut A, B, C, D, dan E adalah lampu pijar identik. Jika lampu B dilepas, lampu yang menyala lebih terang adalah …
PEMBAHASAN : Lampu A dan C akan menyala lebih terang dibandingkan sebelumnya. Hal ini disebabkan arus mengalir dari kutub positif ke kutub negatif. Apabila lampu B dilepas, arus yang mulanya melewati lampu B akan berpindah melewati lampu A dan lampu C. Jawaban : A Besar arus listrik yang melewati hambatan 4 Ω pada rangkaian listrik DC pada gambar di bawah adalah …
PEMBAHASAN : Untuk hambatan 1 Ω, 4 Ω, dan 5 Ω disusun dalam rangkaian secara seri. Rs1 = 1 + 4 + 5 = 10 Ω Kemudian kita susun secara paralel dengan hambatan 10 Ω. Maka hasil perhitungannya sebagai berikut:
Hambatan Rp = 5 Ω disusunkan secara seri dengan hambatan 3 Ω dan 2 Ω, maka perhitungannya: Rs2 = (5 +3 + 2) = 10 Ω Kemudian hambatan Rs2 kita rangkaikan secara paralel dengan hambatan 10 Ω, maka perhitungannya: Hambatan Rp2 = 5 Ω susunkan secara seri dengan hambatan 5 Ω dan 2 Ω, maka perhitungannya: Rtotal = 5 Ω + 5 Ω + 2 Ω = 12 Ω Sehingga arus total yang dihasilkan adalah sebesar:
Kesimpulannya: Sebuah rangkaian listrik diperlihatkan pada gambar. Agar energi yang diserap oleh hambatan 6 Ω setiap sekonnya 1,5 joule, beda tegangan x yang harus dipasang adalah …volt PEMBAHASAN : Diketahui: R1 = 2 Ω R2 = 1 Ω R3 = 6 Ω R1 = 3 Ω Rangkaian tersebut dapat disederhanakan
R1.R4 = R2.R3 2 × 3 = 1 × 6 6 = 6 Karena sama maka hambatan yang ditengah (3 Ω) tidak dilalui arus listrik sehingga dapat diabaikan. Menentukan Kuat Arus dari energi yang diserapP = I2. R. t 1,5 J = I2. 6. 1 I2= ¼ I = ½ Menentukan nilai x (beda potensial) yang harus dipasang x = V = (R1 + R3). I = (2 + 6). ½ = 8. ½ = 4 Jawaban : A Dua buah kawat tembaga dengan panjang yang sama memiliki diameter 1 mm dan 2 mm, kedua kawat dihubungkan dengan sumber tegangan yang sama besar. Rasio antara arus listrik yang mengalir pada kawat berdiameter 1 mm dan kawat berdiameter 2 mm adalah ….
PEMBAHASAN : Karena menggunakan sumber tegangan yang sama maka V1 = V2 I1 . d22 = I2 . d12 I1 . (2)2 = I2 . (1)2 I1 . 4 = I2 . 1 I1 : I2 = 4 : 1 Jawaban : E |
Amatilah rangkaian hambatan dibawah ini tentukan kuat arus pada rangkaian listrik dc
Pos Terkait
Copyright © 2024 adaberapa Inc.
