http:/www.kumpulsoal.com
MATA PELAJARAN : Fisika
UNTUK: SMA Kelas 1
MATERI: 1.   Listrik Dinamis



Status keanggotaan Anda saat ini adalah BELUM MENJADI MEMBER KUMPULSOAL.COM !
Dapatkan soal-soal berikut kunci jawaban yang lebih banyak dengan menjadi MEMBER di KUMPULSOAL.COM!

SOAL PILIHAN GANDA

1.  

Pernyataan mengenai elemen Volta berikut adalah benar, kecuali:

 
A.

Tembaga(Cu) berfungsi sebagai kutub positif (anode).

B.

Seng(Zn) berfungsi sebagai kutub negatif (katode).

C.

Asam Sulfat(mathrm{H}_2mathrm{SO}_4) berfungsi sebagai elektrolit.

D.

Reaksi kimia pada elemen volta menghasilkan gelembung Oksigen (mathrm{O}_2).


2.  

Empat buah baterai sejenis dipasang secara paralel ke hambatan 1 : Omega. Baterai tersebut masing-masing mempunyai GGL 1,5 mathrm{V} dan hambatan dalam 0,5 : Omega. Berapakah kerugian tegangan nya?

 
A.

0.17 V

B.

0.16 V

C.

0.15 V

D.

0.14 V


3.  

Sebuah sumber tegangan beda potensialnya 24 volt artinya ….

 
A.

Sumber tegangan mengeluarkan energi 24 joule untuk mengalirkan arus listrik 2 ampere

B.

Sumber tegangan mengeluarkan energi 48 joule untuk memindahkan muatan 2 coulomb

C.

Sumber tegangan mengeluarkan energi listrik 48 joule selama 2 detik

D.

Sumber tegangan berfungsi dengan baik pada tegangan 24 volt untuk mengalirkan muatan listrik 1 coulomb


4.  

Dua buah kawat sejenis mempunyai luas penampang yang sama. Panjang kawat pertama tiga kali panjang kawat kedua. Berapakah hambatan kawat kedua jika hambatan kawat pertama 150 Ω ?.

 
A.

20 Ω

B.

30 Ω

C.

40 Ω

D.

50 Ω


5.  

Muatan listrik 4500 C mengalir melalui penghantar selama 15 menit. Kuat arus listrik yang melalui penghantar adalah …

 
A.

0,3 A

B.

2 A

C.

3 A

D.

5 A


6.  

Salah satu syarat agar arus listrik dapat mengalir dalam suatu hambatan tertutup adalah :

 
A.

terdapat hambatan

B.

terdapat beda potensial di antara dua titik

C.

dipasang sumber tegangan sehingga potensialnya menjadi sama

D.

ipasang sakelar


7.  

Dibawah ini adalah alat-alat penghasil arus listrik.

  1. akumulator / aki
  2. generator
  3. elemen kering / baterai
  4. dinamo

Alat yang menghasilkan arus listrik searah adalah:

 
A.

1, 2 dan 3

B.

1 dan 3

C.

2 dan 4

D.

4


8.  

Dua baterai masing-masing 1,5 : mathrm{V} dengan hambatan dalam 0,5 : Omega dihubungkan ke hambatan 14 : Omega. Jika kedua baterai dipasang seri, berapakah tegangan jepitnya?

 
A.

2,2 volt

B.

2,4 volt

C.

2,6 volt

D.

2,8 volt


SOAL ISIAN:

1

besaran yang menunjukkan banyaknya muatan per satuan waktu adalah....

2

Arus listrik yang mengalir tersebut dipengaruhi oleh beda potensial dan .....

3

hukum yang menjelaskan hubungan antara kuat arus listrik, sumber tegangan, dan besar hambatan adalah....


SOAL ESSAY

1.

tentukan besar kuat arus yang mengalir jika muatan listrik sebesar 360 C mengalir selama 1 menit?

2.

Budi memiliki sebuah lampu dengan spesifikasi 27,5 watt, 110 volt. Ia ingin memasang lampu tersebut pada tegangan 210 volt. Agar lampu menyala normal sesuai spesifikasi yang tertera pada lampu, tentukan besar hambatan listrik yang harus ditambahkan pada rangkaian!

3.

Solder listrik digunakan pada tegangan 200 volt mengalirkan arus listrik sebesar 0,25 A. Tentukan energi yang digunakan solder listrik dalam 5 menit!

4.

Diketahui kuat arus yang melalui R4 adalah 7,2 Ampere.


 

Tentukan nilai tegangan sumber V 

5.

Dua buah lampu identik dengan ukuran 2 watt, 1,5 volt dirangkai dengan sebuah baterai 1,5 volt seperti gambar berikut!



a) Daya total kedua lampu
b) Energi yang diserap lampu dalam 1 menit!

6.

Sebuah lampu memiliki spesifikasi 18 watt, 150 Volt. Lampu dipasang pada tegangan 150 volt. Tentukan:
a) Energi yang digunakan lampu selama pemakaian 12 jam
b) Hambatan lampu
c) Kuat arus yang mengalir pada lampu

7.

berapakah muatan listrik yang mengalir pada suatu penampang kawat penghantar jika arus 15 mA mengalir selama 1 jam 

8.

Diberikan sebuah rangkaian yang terdiri dari dua buah loop dengan data sebagai berikut : 
E1 = 6 volt 
E2 = 9 volt
E3 = 12 volt 


 

 

Tentukan : 
a) Kuat arus yang melalui R1 , R2 dan R3
b) Beda potensial antara titik B dan C
c) Beda potensial antara titik B dan D



9.

Sebuah kawat penghantar dengan luas penampang A dan panjang L memiliki hambatan sebesar 50 ohm. Jika sebuah kawat penghantar dari jenis yang sama memiliki panjang 2L, maka besar hambatannya adalah …

 

10.

Sebuah lampu memiliki spesifikasi 100 watt, 220 Volt.


Tentukan daya lampu tersebut jika di pasang pada tegangan:
a) 220 volt
b) 110 volt

Status keanggotaan Anda saat ini adalah BELUM MENJADI MEMBER KUMPULSOAL.COM !
Dapatkan soal-soal berikut kunci jawaban yang lebih banyak dengan menjadi MEMBER di KUMPULSOAL.COM!

KUNCI JAWABAN

KUNCI JAWABAN PILIHAN GANDA : 1

1. Jawaban:D PENJELASAN:

Reaksi kimia pada elemen volta akan menghasilkan gelembung gas Hidrogen (mathrm{H}_2), bukan Oksigen.


2. Jawaban:A PENJELASAN:

Diketahui :

    begin{align*}     n &= 4      E &= 1,5 : mathrm{V}      r &= 0,5 :Omega      R &= 1 : Omega    end{align*}

Ditanya: E-V ?
Jawab:
Ingat bahwa kerugian tegangan adalah selisih antara GGL dengan tegangan jepit. Untuk mencari tegangan jepit, cari terlebih dahulu besar arus yang mengalir. Rumus arus untuk baterai yang dipasang paralel adalah:

    begin{align*}     I &= frac{E}{R+frac{r}{n}}   end{align*}

Sehingga

    begin{align*}     I &= frac{E}{R+frac{r}{n}}        &= frac{1,5}{1 + frac{0.5}{4}}        &= frac{1,5}{1 + 0,125}        &= frac{1,5}{1,125}        &= 1,33 : mathrm{A}      V &= I times R         &= 1,33 times 1        &= 1,33 : mathrm{V}       end{align*}

Jadi Kerugian tegangan = 1.5 – 1.33 = 0.17 V


3. Jawaban:B PENJELASAN:

Ingat bahwa salah satu rumus tegangan yang berhubungan dengan energi adalah W = V times Q. Sehingga jawaban yang benar adalah Sumber tegangan mengeluarkan energi 48 joule untuk memindahkan muatan 2 coulomb.


4. Jawaban:D PENJELASAN:

begin{align*}       A_1 &= A_2        rho_1 &= rho_2 ; text{ (karena sejenis)}        l_1 &= 3 : l_2        R_1 &= 150 : Omega     end{align*}

Ditanya: R_3 ?
Jawab:

    begin{align*}       frac{R_1}{R_2} &= frac{rho_1 : frac{l_1}{A_1}}{rho_2 : frac{l_2}{A_2}}        frac{150}{R_2} &= frac{cancel{rho_1} : frac{3 : l_2}{cancel{A_1}}}{cancel{rho_2} : frac{l_2}{cancel{A_2}}}        frac{150}{R_2} &= frac{3 : cancel{l_2}}{cancel{l_2}}        frac{150}{3} &= R_2        R_2 &= 50 : Omega     end{align*}


5. Jawaban:D PENJELASAN:

begin{align*}     I &= frac{Q}{t}        &= frac{4500}{15 times 60}        &=  5 A     end{align*}


Kunci jawaban pilihan ganda berikutnya akan muncul bila kamu menjadi member !
6. Jawaban:B PENJELASAN:

Arus listrik hanya dapat mengalir dari satu titik ke titik lain jika ada perbedaan potensial


7. Jawaban:B PENJELASAN:

Penghasil arus listrik searah (Direct Current/DC) adalah akumulator/aki dan elemen kering/baterai. Generator dan dinamo menghasilkan arus listrik bolak-balik (Alternating Current / AC).


8. Jawaban:D PENJELASAN:

begin{align*}     n &= 2      E &= 1,5 : mathrm{V}      r &= 0,5 :Omega      R &= 14 : Omega    end{align*}

Ditanya: V ?
Jawab:
Ingat rumus Arus dan Gaya Gerak Listrik jika sumber listrik dipasang seri adalah :

    begin{align*}     I &= frac{nE}{R+nr}   end{align*}

Sehingga

    begin{align*}     I &= frac{nE}{R+nr}        &= frac{2 times 1,5}{14 + 2 times 0,5}        &= frac{3}{15}        &= 0,2 : mathrm{A}      V &= I times R         &= 0,2 times 14        &= 2,8 : mathrm{V}       end{align*}



KUNCI JAWABAN ISIAN:

1.

kuat arus

  PENJELASAN:

Kuat arus listrik disimbolkan dengan I, memiliki satuan Ampere (A), dirumuskan:

I = Q / t


Keterangan:

  • I = kuat arus listrik (A)
  • Q = jumlah muatan listrik (Coulomb)
  • t = selang waktu (s)
2.

besar hambatan

  PENJELASAN:

semakin besar nilai dari sumber tegangan, maka semakin besar pula jumlah arus yang mengalir. Tetapi, jika hambatannya diperbesar, maka aliran arus itu akan berkurang.

3.

hukum ohm

  PENJELASAN:

Hukum ohm itu adalah hukum yang menjelaskan hubungan antara kuat arus listrik, sumber tegangan, dan besar hambatan

I = V / R atau R = V / I, atau V = I . R


KUNCI JAWABAN ESSAY:

1.

dikethui : ΔQ = 360 C

            Δt = 1 menit = 60 sekon

maka kuat arus : I = ΔQ/Δt = 360 C/ 60 sekon = 6 ampere

2.

Lampu menyala normal artinya daya lampunya tetap 27,5 watt dan tegangan pada lampu juga tetap 110 volt. Rangkaian harus ditambah dengan sebuah hambatan untuk menyerap kelebihan tegangan yang disediakan.

Hitung dulu kuat arus yang mengalir pada lampu adalah:



Rangkaiannya kira-kira seperti ini



Tegangan yang tadinya 210 volt dari sumber listrik, dipakai oleh hambatan pada lampu yaitu RL sebesar 110 volt, sehingga sisanya adalah (210 − 110) = 100 volt, tegangan ini digunakan oleh hambatan yang ditambahkan yaitu Rs. Sehingga besarnya hambatan Rs adalah

3.

W = Vit
W = 200 (0,25) (5×60) = 15 000 joule

4.

Mencari kuat arus yang melalui hambatan R 1 dengan prinsip pembagian arus rangkaian paralel :

 

 



5.


Hambatan yang dimiliki masing-masing lampu adalah R = V2/P = 1,52 / 2 = 1,125 Ω. Pada rangkaian di atas lampu dipasang secara paralel, berikut rangkaian ekivalennya



Hambatan total kedua lampu yang disusun paralel



Sehingga hambatan total berikut dayanya:



Energi untuk 1 menit (60 detik)
W = Pt
W = 4(60) = 240 joule

Kunci jawaban isian berikutnya akan muncul bila kamu menjadi member !
6.

Data lampu:
Daya P = 18 watt
Tegangan V = 150 voltt
Waktu t = 12 jam = 12 x 3600 sekon = 43200 s

a) Energi yang digunakan lampu selama pemakaian 12 jam
Dari rumus energi listrik jika telah diketahui dayanya (P) dan waktu (t)

W = Pt

W = 18 watt x 432000 s = 777600 joule = 777,6 kilojoule

b) Hambatan lampu
Dari spesifikasi pada lampu dan rumus hambatan hubungannya dengan daya listrik:


Sehingga hambatan lampu adalah



c) Kuat arus yang mengalir pada lampu:
I = V/R
I = 150/1250
I = 0,12 ampere

7.

diketahui : I = 15 mA = 15/1000 = 0,015 A

              Δt = 1 jam = 3600 sekon

maka muatan listrik yang mengalir dalam penampang kawat penghantar adalah 

ΔQ = I Δt

     = ( 0,015 A)  3600 sekon = 54 coulomb

8.

a) Kuat arus yang melalui R 1 , R2 dan R3

Langkah-langkah standar : 

- menentukan arah arus
- menentukan arah loop
- masukkan hukum kirchoff arus
- masukkan hukum kirchoff tegangan
- menyelesaikan persamaan yang ada

Misalkan arah arus dan arah loop seperti gambar berikut :
 
 

Hukum Kirchoff Arus dan Tegangan :
 

 

Loop 1
 
 
(Persamaan I)
 

Loop II
 
 
(Persamaan II)
 

Gabungan persamaan I dan II :
 

 

b) Beda potensial antara titik B dan C
 

 

c) Beda potensial antara titik B dan D
 

 



9.

R1/R2 = L/2L

50/R2 = 1/2

R2 = 100 ohm

 

10.

a) Saat dipasang pada 220 volt.
Lampu memperoleh tegangan sesuai specifikasinya, jadi dayanya 100 w.

b) Saat dipasang pada 110 volt.
Daya lampu akan berubah, namun hambatan pada lampu tetap. Dari hubungan daya, tegangan dan hambatan lampu pada rumus nomor sebelumnya:

Hambatan saat di 220 v dan saat di 110 v sama:

diperoleh rumusnya

Masukkan datanya:
P1 = 100 w
V1 = 220 V
V2 = 110 V
P2 =......