Helo..Cie yang baru jadi kelas XII, bab pertama di pelajaran fisika kamu akan belajar bab listrik dinamis. Simak yah ringkasan materi dan 63 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 12Kuat Arus, Hambatan, dan Hukum OhmRangkaian HambatanHambatan SeriHambatan ParalelHambatan CampuranHukum KhirchhoffHukum I KhirchhoffHukum II Khirchhoff Alat Ukur Listrik AmperemeterVoltmeterSusunan ElemenSusunan Seri ElemenSusunan Paralel ElemenDaya dan Energi Listrik48 Contoh Soal Listrik Dinamis Jawaban & Pembahasannya Kelas XIIRangkuman Materi Listrik Dinamis Kelas 12Kuat Arus, Hambatan, dan Hukum OhmBanyaknya muatan listrik yang mengalir melalui penampang suatu penghantar per satuan waktu disebut kuat arus listrik. Kuat arus listrik dirumuskan dalam persamaan berikutKeterangan i = kuat arus ampere Q = muatan coulomb t = waktu sekonBunyi 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 adalahKeterangan R = hambatan ohm V = tegangan volt I = kuat arus ampere Sedangkan besar hambatan suatu kawat penghantar dipengaruhi olehJenis kawatnya sebagai hambatan jenisnya Panjang kawatnya ILuas penampang kawatnya AHubungan ketiga besaran tersebut akan diperoleh persamaan berikut Keterangan R = hambatan ohm ρ= hambatan jenis ohm meter I = panjang kawat meter A = luas penampang kawat m2Perubahan suhu akan mengakibatkan hambatan suatu kawat jenis konduktor akan berubah sesuai dengan persamaan berikutKeterangan 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 oCPerubahan suhu mengakibatkan perubahan hambatan jenis. Oleh karena itu, nilai hambatannya pun ikut berubah. Persamaannya dapat dirumuskan sebagai berikutR = Ro 1 + αΔTKeterangan R = hambatan pada suhu T ohm meter Ro = hambatan mula-mula ohm meterRangkaian HambatanHambatan dalam suatu rangkaian listrik dapat disusun secara seri, paralel, dan campuran antara seri dan SeriGambaran bentuk rangkaian seri pada hambatan seperti di bawah ini Beberapa ketentuan pada rangkaian seri adalah sebagai berikutHambatan pengganti rangkaian seri sama dengan jumlah setiap hambatan. Rs = R1 + R2 + R3 + … + RnKuat arus yang melalui setiap hambatan bernilai sama dengan nilai kuat arus yang melewati hambatan pengganti. IS = I1= I2= I3 = …= InTegangan pada hambatan pengganti seri bernilai sama dengan jumlah tegangan pada setiap hambatan. Vs = V1+V2+V3+…+VnHambatan ParalelBentuk rangkaian paralel pada hambatan seperti gambar di bawah ini Ketentuan pada rangkaian paralel berlaku sebagai berikutPersamaan yang berlaku pada hambatan pengganti rangkaian paralel adalah sebagai berikut Pada setiap hambatan jumlah kuat arus sama besar dengan kaut arus yang mengalir melalui hambatan pengganti yang disusun secara paralel. IS = I1 + I2 + I3 +…+ InTegangan pada hambatan pengganti paralel sama dengan tegangan pada setiap hambatannya. VS = V1= V2 = V3 = … = VnHambatan 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 iniApabila 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 KhirchhoffHukum Khirchhoff ada dua macam, yaituHukum 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 berikutimasuk = ikeluarHukum 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 berikutV = 0Gaya 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 adalahE + iR = 0Keterangan E = ggl listrik volt i = arus listrik ampere R = hambatan listrik ohmKetentuan dalam penggunaan Hukum II Khirchhoff, yaituDalam penggunaan Hukum II Khirchhoff, kita harus memperhatikan tanda untuk ggl sumber tegangan dan kuat arus i berikut iniKuat arus akan bertanda positif apabila searah dengan arah loop yang sudah kita tentukan dan bertanda negatif apabila berlawanan dengan arah loop yang sudah kita akan bertanda positif, apabila kutub positif sumber tegangan dijumpai lebih dulu oleh arah loop. Kemudian, ggl akan bertanda negatif apabila kutub negatif sumber tegangan dijumpai lebih dulu oleh arah loop. 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 iniAmperemeter 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 iniHambatan shunt dan hambatan dalam amperemeter dapat di rumuskan sebagai berikutKeterangan RA = hambatan dalam amperemeter ohm Sh = hambatan shunt ohm n = faktor pengaliVoltmeterVoltmeter 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 berikutBerbeda 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 berikutRp = n – 1 RvKeterangan Rp = hambatan depan ohm Rv = hambatan dalam voltmeter ohm n = faktor pengaliSusunan ElemenDalam kehidupan sehari – hari sering kita temukan suatu rangkaian listrik yang sumber tegangannya dapat disusun secara seri, paralel, atau gabungan antara seri dan Seri ElemenPerhatikan gambar di bawah iniGambar 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 = Ɛ1 + Ɛ2 + Ɛ3 +…+ ƐnHambatan total sama dengan jumlah hambatan dari masing-masing elemen. rs = r1 + r2 + r3 +…..+ rnKuat 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 = i2 = i3 =….= in = iApabila dari masing-masing elemen mempunyai GGL yang sama besar dan hambatan dalamnya juga sama besar, maka GGL totalnya menjadiƐs = Ɛ + Ɛ + Ɛ +….+ Ɛ = nƐKemudian, hambatan totalnya menjadi rs = r + r + r +….+ r = nrMaka kesimpulannya adalah kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan beban R dapat dirumuskan sebagai berikutSusunan 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 = ƐMaka p adalah GGL total untuk susunan paralel. Sedangkan hambatan dalam salah satu elemen dibagi dengan banyaknya elemen. Perhatikan rumus di bawah iniDapat disimpulkan bahwa kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan beban R dapat dirumuskan sebagai berikutMaka 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 berikutKeteranganim 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= atau W= i2 RtKeterangan W = energi listrik Joule i = kuat arus listrik ampere R = hambatan listrik ohm t = waktuKemudian untuk daya listrik diartikan sebagai energi persatuan waktu. P = atau P = Vi P = atau P = i2RKeterangan P = daya listrik watt W = energi listrik Joule V = beda potensial volt i = kuat arus listrik ampere t = waktu sekonPada 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 untuk pernyataan diatas adalah sebagai berikut P= P1Keterangan 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 watt48 Contoh Soal Listrik Dinamis Jawaban & Pembahasannya Kelas XIISoal UTBK 2019 Dua 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 …3,5 volt3,0 volt2,5 volt2,0 volt1,5 voltPEMBAHASAN Untuk mengetahui hubungan arus i dengan ε2, dilakukan ekstrapolasi menarik garis ke daerah bukan percobaan ke titik ε1 = 0 seperti grafik berikut di grafik pada titik y1 Dari grafik b/c = a/0,5 5/3 = a/0,5 a = 2,5/3 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 CSoal SBMPTN 2018Sebuah voltmeter V dirangkai seperti yang terdapat pada gambar. Jika saklar S ditutup, yang akan terjadi adalah…tidak ada perubahan tegangan yang terbaca pada voltmetervoltmeter tidak dilalui arusarus pada voltmeter mengeciltegangan yang terbaca pada voltmeter berkuranghubungan singkat pada voltmeterPEMBAHASAN Pada situasi 1 Pada situasi ini voltmeter mengukur tegangan titik DC dengan besar V = I R1 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 V’ = ½ I R1 V’ = ½ V Jawaban DSoal UM UGM 2003Agar sebuah bola lampu listrik 25 volt, 100 watt dapat bekerja dengan layak ketika dihubungkan dengan sumber DC 125 volt, maka diperlukan tambahan hambatan listrik …25 ohm secara seri25 ohm secara pararel20 ohm secara pararel20 ohm secara seri20 ohm secara seri dan 25 ohm secara pararelPEMBAHASAN 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 Sehingga besaran hambatan listrik yang diperlukan bola lampu untuk menyala dengan layak adalah Jawaban ASoal UN 2014Perhatikan gambar rangkaian listrik di bawah ini!Besar kuat arus total yang mengalir dalam rangkaian adalah ….0,25 A0,5 A1,0 A1,5 A2,0 APEMBAHASAN Pada gambar di atas hambatan 3 dan 9 dirangkai secara seri dapat dihitung sebagai berikut Rs = 3 + 9 = 12 Kemudian hasil perhitungan dari hambatan yang disusun seri tadi, diperhitungkan dengan hambatan yang dirangkai pararel yaitu hambatan 12 sehingg a perhitungannya sebagai berikut RP = 6 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 CSoal SPMB 2002Sebuah 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…010 V6 V4 V12 VPEMBAHASAN 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 ESoal UN 2014Pada rangkaian listrik berikut , besar kuat arus listrik i yang mengalir adalah ….0,5A1,0A1,5A1,8A2,0 APEMBAHASAN Dari soal di atas hambatan sebesar 5 dan 2 disusun secara seri sehingga diperhitungkan sebagai berikut RS = 5 + 2 =7 Kemudian dua hambatan masing-masing 18 disusun secara paralel sehingga diperhitungkan sebagai berikut RP = 9 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 7 + 9 = 0 16i = 8V i = 8/16A = 0,5 A Jawaban ASoal SPMB 2002Untuk mengetahui hambatan pengganti rangkaian ini, jolok ohmmeter dihubungkan ke ujung rangkaian A dan B. Hambatan pengganti rangkaian adalah …8 ohm12 ohm15 ohm20 ohm40 ohmPEMBAHASAN Ohmmeter tersebut berarus DC, sehingga nilai XL = 0 maka rangkaian tersebut tersusun seperti gambar berikut Pada bagian atas hambatan 10 0hm disusun secara paralel dengan hambataan 10 ohm pada bagian bawah sehingga nilainya seperti di bawah ini RP = 5 Ohm Hasil di atas membentuk rangkaian seperti di bawah ini Hambatan 5 ohm bagian kanan dan bagian kiri disusun secara seri sehingga hasilnya adalah Rs = 5 + 5 = 10 ohm Maka hasil tersebut disusun secara paralel dengan hambataan 40 ohm yang berada dibawah. Sehingga hasilnya Rtot = 8 Ohm Jawaban ASoal UN 1999Diantara faktor-faktor berikut ini 1 panjang penghantar 2 luas penampang penghantar 3 hambatan jenis 4 massa jenis Yang mempengaruhi hambatan penghantar adalah ….1, 2, dan 31, 2, 3, dan 41 dan 32 dan 44 sajaPEMBAHASAN Rumus untuk hambatan penghantar dituliskan sebagai berikut Berdasarkan rumus tersebut dapat diketahui apa saja yang mempengaruhi hambatan penghantar, yaitu panjang penghantar I, hambatan jenis ρ, dan luas penampang penghantar A. Jawaban ASoal 2001Sebuah rangkaian listrik seperti pada gambar Ɛ1 = 6 volt, Ɛ1 = 12 volt, r1 = 0,2 ohm, r2 = 0,5 ohm dan R = 5,3 ohm. Ini berarti bahwa arus yang timbul…. 1. searah dengan arah putaran jarum jam 2. besarnya 1 ampere 3. sumber pertama memperoleh energi 4. sumber kedua mengeluarkan energiPEMBAHASAN 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 6-12volt + i0,2+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 ESoal UN 2000Perhatikan rangkaian hambatan pada gambar berikut!Hambatan total dari ketiga resistor adalah …. Berdasarkan gambar di atas , diketahui bahwa rangkaian hambatan disusun secara paralel dengan masing-masing bernilai 3 dan 2, maka perhitungannya sebagai berikut RP = 6/5 = 1,2 Dari perhitungan di atas, rangkaian dan hambatan 4W dirangkai untuk menghitung besar hambatan total. Sehingga perhitungannya menjadi sebagai berikut Rtotal = Rp + 4 = 1,2 + 4 = 5,2 Jawaban ESoal UMPTN 2001Sebuah 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….0,25 A0,30 A2 A6 A12 APEMBAHASAN Pada saat kawat dipotong menjadi dua bagian maka nilai hambatannya adalah R2 = ½ R1 Apabila kedua hambatan tersebut diparalel menghasilkan nilai Menurut persamaan V = iR2, maka antara arus dan hambatan berbanding terbalik menghasilkan ibaru = 2 Ampere Jawaban CSoal UN 2001Dari 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 ….0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 PEMBAHASAN Hubungan antara tegangan, hambatan, dan arus dapat dirumuskan dengan persamaan V=iR. Maka, besarnya hambatan ditentukan dengan persamaan R = .V/i. Perhitungan hambatan listrik menjadi Jawaban DSoal UMPTN 2001Dua 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….2,02,53,03,54,0PEMBAHASAN Untuk polaritas yang searah akan berlaku persamaan sebagai berikut E1 + E2 = iRtotal E1 + E2 = 4R+r1+r2 … persamaan 1 Ketika salah satu polaritas dibalik akan menghasilkan persamaan sebagai berikutE1 – E2 = iRtotal E1 – E2 = 2R+r1+r2 … persamaan 2 Dari persamaan 1 dan persamaan 2 dieliminasikan menjadi E1 + E2 = 4R+r1+r2 x 1 E1 – E2 = 2R+r1+r2 x 2 Hasilnya adalah sebagai berikut E1 + E2 = 4R+r1+r2 2E1-2E2 = 4R+r1+r2 Kemudian persamaan 1 dikurangi persamaan 2 akan diperoleh hasil sebagai berikut 3E2 – E1 = 0 E1 = 3E2 = 3,0 Jawaban CSoal UN 2001Perhatikan gambar berikut!Pada gambar rangkaian di atas, kuat arus yang melalui R dan tegangan ujung-ujung R masing-masing adalah….0,8 A dan 3,2 V0,6 A dan 2,76 V0,6 A dan 3,3 V0,4 A dan 1,84 V0,2 A dan 0,92 VPEMBAHASAN Berdasarkan gambar di atas, besaran yang diketahui adalah sebagai berikut GGL= E = 3 Volt Hambatan dalam = r = 0,4 Hambatan luar = R = 4,6 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 + iR+r = 0 -3 Volt + i0,4 + 4,6 = 0 5i =3 Volt i = 0,6 AmpereSementara itu, besar tegangan yang mengalir pada hambatan R sebagai berikut. V = iR V =0,6 4,6 V = 2,76 Volt. Jawaban BSoal UMPTN 2001Diketahui rangkaian listrik seperti terlihat pada potensial antara titik A dan titik D dalam volt sama dengan…1816420PEMBAHASAN Perhatikan gambar di bawah ini Dari gambar tersebut berlaku i1 + i2 = i3 Loop l ∑ε + ∑iR = 0 8+2+-i3 0+-i1 4= 0 4i1 = 10 i1 = 2,5 Ampere VR1 = i1R1 = 2,54 = 10 voltLoop II ∑ε + ∑iR = 0 10 + 2 + -i30 + -i24= 0 12 – 4i2 = 0 4i2 = 12 i2 = 3 Ampere VR2 = i2 R2 = 34 = 12 volt Jadi, VR2 = VR2– VR1 = 12-10 volt = 2 volt Jawaban DSoal UN 2001Pada sebuah lampu pijar bertuliskan 40 W, 220 volt. Apabila lampu tersebut dipasang pada tegangan 110 volt maka daya lampu adalah…10 watt20 watt40 watt80 watt160 wattPEMBAHASAN 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 Diketahui besarannya,yaitu V1 = 220 volt P1 = 40 W V2 = 110 volt Untuk menghitung berapa besarnya daya lampu dapat ditentukan dengan persamaan berikut Jawaban ASoal SPMB 2002Alat 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 …2 kali lebih lama3 kali lebih lama4 kali lebih lama5 kali lebih lama6 kali lebih lamaPEMBAHASAN Persamaan yang sesuai untuk menghubungkan antara tegangan dan waktu dapat di tuliskan sebagai berikut W = Pt Persamaan di atas menunjukkan bahwa waktu berbanding terbalik dengan kuadrat tegangan. Oleh karena itu, waktu yang diperlukan untuk mendidihkan sejumlah air adalah Jawaban CSoal UN 2002Empat buah resistor masing-masing R1 = 3, R2 = 6, R3 = R4 = 12 dirangkai paralel. Besar hambatan penggantinya adalah… Besar hambatan pengganti apabila keempat resistor dirangkai secara paralel adalah sebagai berikut Jawaban CSoal UMPTN 2001Tiga buah lampu yang spesifikasinya sama,dipasang seperti gambar maka… 1 daya AC tiga kali daya AB 2 tegangan AB > tegangan BC 3 daya AB 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 CSoal UN 2003Solder listrik 50 watt, 220 volt dipasang pada jaringan listrik bertegangan 110 volt. Daya listrik yang digunakan solder adalah….5,5 watt12,5 watt25,0 watt100 watt250 wattPEMBAHASAN 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 BSoal UMPTN 2000Dua 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 …..1112211441PEMBAHASAN Dua buah hambatan R jika disusun secara paralel besarnya daya yang dihasilkan sebagai berikut Sedangkan untuk dua buah hambatan yang disusun secara seri akan menghasilkan daya sebagai berikut Rs = R + R = 2R Untuk perbandingan daya P1 dan P2 adalah sebagai berikut Jawaban ESoal UN 2005Dari rangkaian berikut,besar kuat arus yang melalui hambatan 6 adalah….A3,103,011,030,330,03PEMBAHASAN Pada gambar di atas hambatan 6 dan 3 disusun secara paralel. Untuk menghitung besarnya hambatan paralel di atas adalah Rp = 2 Sedangkan untuk menghitung arus yang mengalir pada hambatan tersebut dapat diselesaikan dengan persamaan sebagai berikut Ε+ίR=0 Jika arah arus searah dengan arah loop maka diperoleh arus sebagai berikut -6 volt + i Rp + 3 + r = 0 -6 + i2 + 3 + 1 = 0 6i = 6 i = 1 Ampere Awalnya dan 3 dirangkai secara seri. Pada rangkaian seri, arus yang mengalir di dan 3 besarnya sama dengan arus total yaitu 1 Ampere. Sehingga, besarnya tegangan pada sebagai berikut Vp = iRp Vp = 12 = 2 VoltSedangkan dalam rangkaian paralel, besar tegangan total memiliki nilai sama dengan tegangan pada setiap hambatannya sehingga Vp = V6 = V3 = 2 volt Maka, kuat arus yang mengalir pada hambatan 6 adalah sebagai berikut Jawaban DSoal UMPTN 2001Empat buah lampu 10W, 220 V di rangkai paralel dan dihubungkan dengan tegangan 110 V. Daya yang di pakai oleh keempat bola lampu adalah … Untuk menunjukan hubungan antara daya dan tegangan pada lampu di tuliskan dalam persamaan berikut. Dari persamaan di atas, daya berbanding lurus dengan kuadrat tegangan. Maka dari itu, daya sebuah lampu adalah sebagai berikut Sehingga daya empat buah lampu adalah sebagai berikut P = 4 × P₂ = 4 × 2,5 = 10 watt Jawaban BSoal UN 2005Pesawat 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…Rp 24,750,00Rp 19,800,00Rp 14,850,00Rp 9,900,00Rp 4,950,00PEMBAHASAN Energi yang terpakai oleh pesawat TV dalam sehari Ε = Pt Ε = Vit Ε = 220 volt2,5 A6 jam Ε = 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 CSoal SPMB 2004Panel 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/ 2,5B. 4,8C. 5,6D. 7,5E. 12,5PEMBAHASAN Sedangkan intensitas cahaya yang dihasilkan adalah sebagai berikut Jawaban BSoal UN 2007Perhatikan 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 …2 Ampere3 Ampere4 Ampere6 Ampere9 AmperePEMBAHASAN Besar hambatan R Sebelum dirangkai dengan 4R adalah sebagai berikut V = iR 12 = 32R+2R 12 = 3 4R 12 = 12R R = 1 Setelah dirangkai dengan hambatan 4R diperoleh sebagai berikut Rp = 2R = 21 = 2 Sehingga kuat arus yang dihasilkan adalah Jawaban DSoal SPMB 2004Sebuah 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 …5 KJ11 KJ15 KJ22 KJ33 KJPEMBAHASAN Untuk menentukan waktu yang dibutuhkan untuk mengisi bak mandi dapat ditentukan dengan persamaan debit air. Q = Q Sedangkan energi yang di butuhkan adalah W = Pt W = V i t = 2200,5200 = J = 22KJ Jawaban DSoal UN 2007Pada 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?100 Volt110 volt150 volt200 volt220 voltPEMBAHASAN Antara daya dan tegangan dapat dirumuskan dalam persamaan sebagai berikut Jawaban BSoal UMPTN 2000Sebuah pemanas listrik yang hambatannya 50 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 …5 menit10 menit15 menit20 menit25 menitPEMBAHASAN Pada pemanas listrik untuk mengubah energi listrik menjadi energi panas, maka waktu yang diperlukan dapat dihitung dengan menggunakan konsep efisiensi. Jawaban BSoal UN 2008Untuk mengetahui nilai hambatan R suatu komponen kumparan, digunakan rangkaian seperti hambatan R adalah …4 6,5 8,0 9,5 12,0 PEMBAHASAN Diketahui V = 9 Volt dan r = 2 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 = 8,0 Jawaban CSoal UMPTN 2000Air 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 … ˚C15,719,821,323,325,7PEMBAHASAN 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 BSoal UN 2009Pada rangkaian listrik sederhana seperti pada gambar!Besar kuat arus i1 adalah…0,25 A0,30 A0,36 A0,45 A0,50 APEMBAHASAN 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 = 3Loop II ∑E + ∑iR = 0 -8 + i2 + 2i3 = 0 i2 + 2i3 = 8 i3 – i1 + 2i3 = 8 -i1 + 3i3 = 8Jadi, 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 ASoal SPMB 2004Ketel 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 … wattPEMBAHASAN 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 BSoal UN 2014Sebuah rangkaian listrik terdiri dari empat hambatan masing masing R1 = 12 , R2 = 12 R3 = 3 dan R4 = 6 dirangkai dengan E1 = 6 V , E2 = 12 V seperti gambar berikut .Arus listrik yang mengalir adalah ….4681014PEMBAHASAN Rparalel dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut Rp = 6 Persamaan hukum khirchoff II, yaitu ∑E + ∑iR = 0 Untuk arah loop dan arah arus searah jarum jam maka perhitungannya sebagai berikut E1 – E2 + iRp+ R3 + R4 = 0 6-12 + i6+3+6 = 0 15i + 6 = 0 i = 2/5 A Jawaban DSoal SPMB 2005Besar hambatan pengganti antara titik A dan B adalah … 4681014PEMBAHASAN Pada soal di atas hambatan 8 dihubungkan secara seri dengan kapasitor tidak perlu dihitung karena tidak dilewati arus. sehingga rangkaiannya menjadi sebagai berikut Jadi, hambatan pengganti titik A dan B, yaitu RAB = 2 + 3 + 5 = 10 Jawaban DSoal UN 2013Perhatikan gambar rangkaian berikut!Besar kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah …0,6 A1,2 A1,6 A2,0 A2,5 APEMBAHASAN 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 + iR1 + R2 +R3 = 0 -20 – 12 + i5 + 5 +10 =0 20i = 32 i = 1,6 ASehingga kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah 1,6 A Jawaban BSoal SPMB 2005Jika R1 = R2 = 5W , R3 = RL = 10W, dan potensial baterai 30 V,maka daya pada lampu L adalah …5 W10 W15 W20 W25 WPEMBAHASAN Dari gambar di atas R3 dan RL disusun secara paralel, dan nilai yang dihasilkan adalah Berdasarkan perhitungan di atas rangkaiannya menjadi sebagai berikut Sehingga tegangan lampu dapat dihitung Sedangkan untuk daya lampu yang dihasilkan Jawaban BSoal UN 2013Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut ini! Besar kuat arus yang mengalir pada rangkaian adalah ….5/3 A8/3 A11/3 A13/3 A14/3 APEMBAHASAN 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 + i1+2+6 = 0 9i = 24 i = 8/3 A Sehingga kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah A Jawaban BSoal UN 2013Gambar disamping menunjukan suatu rangkaian arus searah. Besar arus yang mengalir pada rangkaian adalah …1 A2 A3 A4 A6 APEMBAHASAN Menurut hukum Khirchoff II, jika arah loop dan arah arus arus berlawanan arah jarum jam, maka perhitungannya menjadi ∑E + ∑iR = 0 E1 +E2 + iR1 + R2 + R3 =0 -24 ­+ 8 + i3+3+2 = 0 8i = 16 i = 2A Jawaban ASoal SBMPTN 2014Konduktor memiliki angka konduktivitas listrik yang sangat besar sehingga bahan konduktor mudah menghantarkan arus rangkaian listrik arus searah DC seperti di bawah ini. Beda potensial antara ujung-ujung resistor 40 adalah …3,02 V2,80 V1,70 V1,60 V0,85 VPEMBAHASAN Hambatan 120 dan hambatan 60 disusun dalam rangkaian secara paralel. Untuk perhitungannnya adalah sebagai berikut Adapun untuk menghitung arus total yang mengalir pada rangkaian E + iR = 0 -3,4 volt + i40 + 40 + 5 = 0 45i = 3,4 i = 3,4/45 Maka, tegangan yang dihasilkan oleh hambatan 40 adalah Jawaban ASoal UN 2011Perhatikan rangkaian di bawah iniBila hambatan dalam sumber tegangan masing-masing 0,5 , besar kuat arus yang melalui rangkaian tersebut adalah …0,5 A1,5 A1,8 A4,5 A5,4 APEMBAHASAN Menurut hukum Khirchoff II, jika arah loop dan arah arus arus searah jarum jam, maka perhitungannya menjadi ∑E + ∑iR = 0 E1 + E2 + iR1 + R2 +r + r = 0 -18 +9 + i2 + 3 + 0,5 + 0,5 = 0 6i =9 i = 1,5 A Sehingga kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah 1,5 A Jawaban BSoal SBMPTN 2014Dua 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 sama2. Arus pada kedua lampu sama3. Daya pada kedua lampu sama4. Jumlah daya kedua lampu 12 WPEMBAHASAN Jika sebuah lampu dipasang dalam rangkaian secara seri. Masing – masing lampu hambatannya adalah sebagai berikut Jadi, hambatan yang dihasilkan Pada gambar di atas, lampu A dan B disusun secara seri sehingga arus yang mengalir pada kedua lampu di atas sama, sedangkan tegangan pada lampu berbeda. Selain itu juga arus yang dihasilkan sama dan nilai hambatan berbeda, daya pada setiap lampu yang dihasilkan akan berbeda pula. Sehingga daya pada masing – masing lampu adalah sebagai berikut Kesimpulannya pernyataan yang tepat adalah pernyataan 2 dan 4. Jawaban CSoal SBMPTN 2013Lima buah resistor dihubungkan seperti pada gambar. Hambatan efektif antara titik A dan titik B sebesar 10 antara A dan B dipasang tegangan 10 V arus total yang mengalir pada rangkaian adalah 1 Dari gambar di atas, hambatan 7 dan 3 disusun secara seri. Nilai hambatan tersebut dapat dihitung Rs = 7 + 3 = 10 Kemudian hambatan seri tersebut disusun secara paralel dengan hambatan 10 . Sehingga dapat diperoleh hasil Untuk hasil dari rangkaian paralel tersebut dapat disusun menjadi rangkaian seri dengan hambatan 5 . Hasil perhitungannya sebagai berikut Rs = 5 + 5 =10 Hambatan total AB perhitungannya pernyataan salahSedangkan untuk arus yang mengalir pada hambatan jika diberikan tegangan 10 V maka alasan salah Jawaban ESoal SNMPTN 2012Arah arus listrik dalam suatu kawat penghantar sama dengan arah gerak elektron dalam penghantar tersebut. SEBABArus listrik dalam suatu kawat penghantar mengalir dari potensial tinggi ke potensial 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 DSoal SNMPTN 2011Pada gambar rangkaian listrik berikut A, B, C, D, dan E adalah lampu pijar lampu B dilepas, lampu yang menyala lebih terang adalah …lampu A dan Clampu A dan Dlampu C dan Dlampu C dan Elampu D dan EPEMBAHASAN 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 ASoal UM UGM 2007Besar arus listrik yang melewati hambatan 4 pada rangkaian listrik DC pada gambar di bawah adalah …1,25 A1,00 A0,75 A0,50 A0,25 APEMBAHASAN Untuk hambatan 1 , 4 , dan 5 disusun dalam rangkaian secara seri. Rs1 = 1 + 4 + 5 = 10 Kemudian kita susun secara paralel dengan hambatan 10 . Maka hasil perhitungannya sebagai berikut Hambatan Rp = 5 disusunkan secara seri dengan hambatan 3 dan 2 , maka perhitungannya Rs2 = 5 +3 + 2 = 10 Kemudian hambatan Rs2 kita rangkaikan secara paralel dengan hambatan 10 , maka perhitungannya Hambatan Rp2 = 5 susunkan secara seri dengan hambatan 5 dan 2 , maka perhitungannya Rtotal = 5 + 5 + 2 = 12 Sehingga arus total yang dihasilkan adalah sebesar Kesimpulannya Arus total yang melewati percabangan antara Rs2 dan 10 maka diperoleh arus 10 sebesar 0,5 A. Kemudian arus yang melewati hambatan Rs1 dan 10 nilainya sama sehingga arus yang mengalir adalah 0,25A. Jawaban ESoal SBMPTN 2015Sebuah rangkaian listrik diperlihatkan pada gambar. Agar energi yang diserap oleh hambatan 6 setiap sekonnya 1,5 joule, beda tegangan x yang harus dipasang adalah …volt45,46,288,5PEMBAHASAN Diketahui R1 = 2 R2 = 1 R3 = 6 R1 = 3 Rangkaian tersebut dapat disederhanakan Rangkaian tersebut merupakan jembatan Wheatstone. Jika perkalian silang hambatannya bernilai sama maka hambatan yang ada di tengah tidak dilalui arus listrik. = 2 × 3 = 1 × 6 6 = 6 Karena sama maka hambatan yang ditengah 3 tidak dilalui arus listrik sehingga dapat diabaikan. Menentukan Kuat Arus dari energi yang diserap P = 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 ASoal SBMPTN 2016Dua 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 ….1 11 21 42 14 1PEMBAHASAN Karena menggunakan sumber tegangan yang sama maka V1 = V2 I1 . d22 = I2 . d12 I1 . 22 = I2 . 12 I1 . 4 = I2 . 1 I1 I2 = 4 1 Jawaban ESoal Sebuah kawat dengan luas penampang 0,4 mm2 yang dialiri arus listrik 6 A selama 3 menit. Maka kecepatan elektron tersebut adalah … qe = – 1,6 x 10-19 C1,3 x 104 m/s1,5 x 104 m/s1,4 x 104 m/s1,2 x 104 m/s1,6 x 104 m/sPEMBAHASAN Diketahui A = 0,4 mm2 = 0,4 x 10-6 m2 i = 6 A t = 3 menit = 180 detik = 180 s Menghitung jumlah muatan elektron yang mengalir sebagai berikut Maka kecepatan elektron dapat dihitung sebagai berikut Jawaban CSoal Sebuah voltmeter dan amperemeter masing-masing mempunyai hambatan 800 dan 0,2 . Keduanya digunakan untuk mengukur suatu hambatan. Pada voltmeter menunjukkan 0,4 V dan pada amperemeter menunjukkan 2 mA. Maka nilai hambatan tersebut adalah …100 267 283 300 154 PEMBAHASAN Diketahui RV = 800 W r = 0,2 W V = 0,4 V I = 2 mA = 2 x 10-3 AMenentukan besar hambatan pada rangkaian sebagai berikut Maka nilai hambatannya sebagai berikut Jawaban BSoal Jika sebuah kawat tembaga diberi tegangan 10 V dan dialiri arus listrik 0,5 A pada suhu 300 C. Kemudian kawat dipanaskan sehingga arus listrik turun menjadi 0,4 A. Maka suhu kawat yang dipanaskan adalah … αbesi = 6,51 x 10-3 /0 C48,5 0 C50,5 0 C38,5 0 C61,5 0 C68,5 0 CPEMBAHASAN V = 10 V I1 = 0,5 A I2 = 0,4 A αbesi = 6,51 x 10-3 /0 CMenentukan hambatan pada kawat besi pada suhu 300 C sebagai berikut Menentukan hambatan pada kawat besi pada suhu akhir sebagai berikut Maka suhu akhir kawat besi dapat dihitung sebagai berikut ΔT = T2 – T1 T2 = ΔT – T1 = 38,5 0 C + 30 0 C = 68,5 0 C Jawaban ESoal Jika seutas kawat berdiameter 4 mm dan panjangnya 20 m yang dihubungkan dengan sumber tegangan 240 V. Maka kuat arus yang mengalir pada kawat adalah … r = 3,14 x 10-6 W dan p = 3,1461 A29 A57 A48 A65 APEMBAHASAN Diketahui d = 4 mm = 4 x 10-3 m r = ½ x 4 x 10-3 m = 2 x 10-3 m L = 20 m V = 240 V ρ = 3,14 x 10-6 π = 3,14Menghitung luas penampang pada kawat sebagai berikut A = π . r2 = 3,14 . 2 x 10-3 m2 = 3,14 . 4 x 10-6 m2 = 12,56 x 10-6 m2Menghitung hambatan pada kawat sebagai berikut Maka kuat arus yang mengalir pada kawat dapat dihitung sebagai berikut Jawaban DSoal Suatu kawat dialiri arus listrik yang berubah sesuai dengan waktu, dinyatakan dalam persamaan i = 3 + 6t2 . Jika selang waktu membawa muatan listrik adalah t = 0 detik sampai t = 5 detik. Maka arus listrik yang membawa muatan tersebut adalah …105 A62 A53 A84 A58 APEMBAHASAN Diketahui i = ampere t = detik t1 = 0 t2 = 5 detik Arus listrik dalam persamaan i = 3 + 6t2Maka kuat arus listrik yang membawa muatan dapat dihitung sebagai berikut = 3 . 5 + 2 . 53 – 0 = 15 + 2 . 125 = 265 C Jawaban CSoal Sebuah pemanas listrik akan dipakai untuk memanaskan air sampai mendidih 1000 C. Alat tersebut membutuhkan arus listrik 4 A dan tegangan 240 V. Suhu air sebelum dipanaskan adalah 250 C. Jika jumlah air yang didihkan sebanyak 400 gram, maka lama waktu untuk mendidihkan air adalah … Cair = 4,2 J/0 gC.114,15 s255 s311 s131,25 s155,32 sPEMBAHASAN Diketahui I = 4 A V = 240 V T1 = 250 C T2 = 1000 C m = 400 gr Cair = 4,2 J/0 gCMenghitung kalor yang dibutuhkan untuk mendidihkan air sebagai berikut Q = m . C . ΔT = 400 gr . 4,2 J/0 gC . 1000 C – 250 C = 1680 J/0C . 750 C = 12,6 x 104 JMaka waktu yang dibutuhkan untuk mendidihkan air dapat dihitung sebagai berikut Kalor yang diterima air adalah energi yang dikeluarkan oleh listrik, sehingga Q = W = V . I . t Jadi Jawaban DSoal Terdapat sebuah lampu listrik dengan voltase 220 V dan daya 60 W dihubungkan secara seri dengan hambatan listrik 1100 . Lampu listrik tersebut kemudian dipasang pada tegangan listrik 110 V. Maka arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah …0,06 A0,10 A0,13 A0,04 A0,12 APEMBAHASAN Diketahui V1 = 220 V P1 = 60 W R = 1100 W V2 = 110 VMenghitung daya yang digunakan lampu listrik sebagai berikut Maka arus listrik yang mengalir pada rangkaian dapat dihitung sebagai berikut Jawaban ESoal Terdapat sebuah galvanometer yang hambatannya 40 dilalui arus listrik 0,02 A sehingga mengalami simpangan maksimum. Jika digunakan untuk mengukur tegangan sampai 150 V maka harus dipasang …Hambatan depan 7460 Hambatan cabang 7460 Hambatan depan 9750 Hambatan cabang 9750 Hambatan cabang 5430 PEMBAHASAN Diketahui R = 40 I = 0,02 A V = 150 VMenghitung tegangan yang dapat diukur sebagai berikut V = I . R = 0,02 A . 40 = 0,8 VMenghitung perbesaran yang akan diukur sebagai berikut Maka hambatan yang perlu digunakan dapat dihitung sebagai berikut Rd = n-1 40 = 187,5 – 1 40 = 7460 hambatan depan Jawaban ASoal Perhatikan gambar berikut ini!Berdasarkan gambar di atas terdapat lima hambatan, masing-masing besar hambatannya yaitu R1 = 2 , R2 = 4 , R3 = 3 , R4 = 6 , dan R5 = 5 . Jika rangkaian tersebut di sambungkan ke sumber tegangan 240 V. Maka daya yang dihasilkan di hambatan R5 adalah …01 W3 W4 W5 WPEMBAHASAN Diketahui R1 = 2 R2 = 4 R3 = 3 R4 = 6 R5 = 5 V = 240 V Rangkaian listrik di atas membentuk jembatan Wheatstone yang berlaku R1 . R3 = R2 . R4 . Maka hambatan R5 tidak berfungsi dan daya yang dihasilkan adalah nol. Jawaban ASoal Perhatikan gambar berikut ini!Total hambatan dari ketiga resistor adalah …1,9 2,3 3,1 3,4 2,5 PEMBAHASAN Diketahui R1 = 2 R2 = 6 R3 = 8 Total hambatan pada rangkaian paralel sebagai berikut Maka total hambatan ketiga resistor dapat dihitung sebagai berikut RTotal = R1 + RP = 2 + 0,3 = 2,3 Jawaban BSoal Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut ini!gambarBesar hambatan lampu pada rangkaian listrik di atas adalah …0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 PEMBAHASAN Gambar Diketahui E = 8 V I = 4 A r = 1,5 Maka hambatan lampu dapat dihitung sebagai berikut E = I . R + r 8 = 4 . R + 1,5 8 = 4R + 6 2 = 4R R = 0,5 Jawaban ASoal kawat penghantar panjangnya 16 meter, hambatan jenis 1,2 x 10-5 ohm meter, dan diameternya 21 mm. Maka hambatan kawat tersebut adalah …1 0,6 0,3 2 2,6 PEMBAHASAN Diketahui L = 16 m ρ = 1,2 x 10-5 m d = 21 mm = 21 x 10-3 mMaka hambatan kawat penghantar dapat dihitung sebagai berikut Jawaban BSoal muatan listrik 5000 μC mengalir selama 1,5 menit pada suatu penghantar. Maka kuat arus listrik yang mengalir pada penghantar tersebut adalah …3 x 10-5 A5 x 10-3 A2 x 10-7 A6 x 10-5 A6 x 10-2 APEMBAHASAN Diketahui q = 5000 μC = 5 x 10-3 C t = 1,5 menit = 90 sMaka kuat arus yang mengalir pada penghantar dapat dihitung sebagai berikut Jawaban DSoal empat buah baterei yang disusun secara seri, dengan masing-masing memiliki gaya gerak listrik 2,5 volt dan hambatan dalam 0,4 . Jika rangkaian baterai kemudian dihubungkan dengan penghantar 3 , maka tegangan jepitnya adalah …5,2 volt6,5 volt4,3 volt8 volt6 voltPEMBAHASAN Gambar Diketahui n = 4 E = 2,5 volt r = 0,4 R = 3 Menentukan kuat arus listrik dapat dihitung sebagai berikut Maka tegangan jepit dapat dihitung sebagai berikut VAB = I . R = 2,17 3 = 6,5 volt Jawaban BSoal hukum kirchoff dapat diselesaikan dengan menggunakan aturan loop atau putaran. Aturan loop yang tepat adalah …Jika loop searah dengan arus, maka tegangan resistornya bernilai positifJika loop searah dengan arus, maka tegangan resistornya bernilai negatifJika loop bertemu dengan kutub positif terlebih dahulu dari sumber tegangan, maka GGL nya bernilai negatifJika loop bertemu dengan kutub negatif terlebih dahulu dari sumber tegangan, maka GGL nya bernilai positifArah putar loop selalu berlawanan dengan arah putar jarum jamPEMBAHASAN Ketentuan-ketentuan aturan loop sebagai berikutJika loop searah dengan arus, maka tegangan resistornya bernilai positifJika arah loop berlawanan dengan arus, maka tegangan resistornya bernilai negatifJika loop bertemu dengan kutub positif terlebih dahulu dari sumber tegangan, maka GGL nya bernilai positifJika loop bertemu dengan kutub negatif terlebih dahulu dari sumber tegangan, maka GGL nya bernilai negatifArah putar loop selalu searah dengan arah putar jarum jamJawaban A