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.  

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


2.  

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).


3.  

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


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.  

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


6.  

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


7.  

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


8.  

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


SOAL ISIAN:

1

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

2

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

3

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


SOAL ESSAY

1.

Sebuah lampu memiliki spesifikasi 100 watt, 220 Volt.


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

2.

Dua buah lampu dari 2 watt, 1,5 volt dirangkai dengan sebuah baterai 1,5 volt seperti gambar berikut.



Tentukan daya total dari kedua lampu tersebut!

3.

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



4.

Jika selama setengah menit mengalir 15 Coulomb muatan dalam sebuah rangkaian listrik, berapakah besarnya kuat arus listrik yang mengalir dalam rangkaian tersebut?

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 alat pemanas air dengan daya P dipasang pada tegangan V memerlukan waktu 10 menit untuk menaikkan suhu air dari 10° menjadi 50°. Jika dua buah pemanas yang sama disusun seri, tentukan waktu yang diperlukan untuk menaikkan suhu air pada jumlah dan selisih suhu yang sama!

7.

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


 

Tentukan nilai tegangan sumber V 

8.

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!

9.

Hitung hambatan pengganti dari rangkaian yang disusun seperti pada gambar 14 berikut:

 

10.

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 …

 

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: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.


2. Jawaban:D PENJELASAN:

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


3. Jawaban:B PENJELASAN:

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


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*}     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 pilihan ganda berikutnya akan muncul bila kamu menjadi member !
6. 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


7. Jawaban:D PENJELASAN:

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


8. 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).



KUNCI JAWABAN ISIAN:

1.

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.

2.

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)
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.

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 =......

2.

Rangkaian ekivalennya seperti gambar berikut.



Daya total pada rangkaian



Dapat rumusnya dari sini

3.

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
 

 



4.

t = 0,5 menit = 30 detik, maka:

I = Q/t

I = 15/30 = 0,5  A

 

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.

Susunan Seri, daya total seperti contoh di atas akan menjadi 1/2 P, sehingga waktu yang diperlukan menjadi dua kali lebih lama
t = t1 + t2
t = 10 menit + 10 menit = 20 menit

7.

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

 

 



8.

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

9.

10.

R1/R2 = L/2L

50/R2 = 1/2

R2 = 100 ohm