Materi perihal Listrik Dinamis intinya telah kita bahas pada tutorial terdahulu dengan judul : Contoh Soal Rangkaian dan Hambatan Listrik. Bahkan dalam bahan tersebut sudah terdapat beberapa soal yang disertai juga dengan pembahasan. Menimbang banyaknya seruan biar jumlah soal dan cakupan pertanyaan ditambah, maka dalam kesempatan ini kita akan coba memahami banyak sekali jenis model-model soal yang sering ditanyakan dalam pokok bahasan : Listrik Dinamis.
Kumpulan Soal Listrik Dinamis dan Pembahasannya
Soal No.1Jika dalam kawat mengalir berpengaruh arus sebesar 5 A. Berapakah jumlah muatan yang melewati luas penampang kawat dalam waktu 1 menit ?
Pembahasan
I =
5 =
q = 5 x 60 = 300 Coulomb
q t
5 =
q 60
q = 5 x 60 = 300 Coulomb
Soal No.2
Gambar di bawah ini merupakan salah satu cara untuk memilih kendala sebuah resistor :
Tentukanlah besarnya kendala dengan mengunakan aturan Ohm bila pada voltmeter terbaca 3 Volt sedangkan pada amperemeter terbaca 2mA ?
Pembahasan
Pada voltmeter dianggap tidak mengalir arus listrik alasannya yaitu kendala dalamnya yang sangat besar dibanding R, sehingga sanggup kita anggap arus yang terbaca pada amperemeter yaitu juga arus yang mengalir pada resistor sehingga berdasarkan aturan Ohm, kendala sanggup dihitung memakai persamaan :
R =
R =
R =
V I
R =
3 2x10-3
= 1,5 kΩ Soal No.3 (UN 2012)
Coba anda perhatikan gambar di bawah ini :
Berapakah berpengaruh arus listrik yang mengalir pada kendala R2 ?
A. 0,7 A
B. 1,3 A
C. 2,0 A
D. 3,0 A
E. 3,3 A
Pembahasan
a. Terlebih dahulu, kita cari kendala total R2 dan R3 dimana kedua kendala tersebut secara paralel, maka kendala totalnya :
Rtotal(2,3) =
b. Langkah berikutnya kita cari kendala total antara R1 dengan Rtotal(2,3), dimana rangkaian ini disusun secara seri, maka hambatannya yaitu :
Rtotal(1,2,3) = R1 + Rtotal(2,3)
Rtotal(1,2,3) = 1 + 2 = 3 Ω
c. Langkah ketiga yaitu dicari arus totalnya :
I =
I =
d. Kemudian gres kita cari arus yang mengalir pada R2 dimana disini kita namakan I2. Maka arusnya yaitu :
I2 =
I2 =
I2 =
1 Rtotal(2,3)
= 1 R2
+ 1 R3
1 Rtotal(2,3)
= 1 3
+ 1 6
1 Rtotal(2,3)
= 2 + 1 6
= 3 6
Rtotal(2,3) =
6 3
= 2 Ω b. Langkah berikutnya kita cari kendala total antara R1 dengan Rtotal(2,3), dimana rangkaian ini disusun secara seri, maka hambatannya yaitu :
Rtotal(1,2,3) = R1 + Rtotal(2,3)
Rtotal(1,2,3) = 1 + 2 = 3 Ω
c. Langkah ketiga yaitu dicari arus totalnya :
I =
V Rtotal(1,2,3)
I =
6 3
= 2 Ad. Kemudian gres kita cari arus yang mengalir pada R2 dimana disini kita namakan I2. Maka arusnya yaitu :
I2 =
R2 R2 + R3
x II2 =
3 3 + 6
x 2I2 =
2 3
x 2 = 1,3 AJawab : B , dimana arus listrik yang mengalir pada kendala R2 yaitu 1,3 A. Soal No.4
Misalkan terdapat sebuah kawat logam yang panjangnya yaitu 1 cm dan mempunyai diameter 5 mm serta resistivitasnya 1,76 x 10-8 ohm.meter, berapakah resistansi dari kawat tersebut ?
Pembahasan
l = 1 cm = 0,01 m = 10-2 m
r = 1/2 diameter = 2,5 mm = 2,5x10-3 m
Kemudian gunakan persamaan :
R = ρ
Dimana A yaitu luas penampang bulat πr2,sehingga :
R = ρ
R = (1,76 x 10-8)
r = 1/2 diameter = 2,5 mm = 2,5x10-3 m
Kemudian gunakan persamaan :
R = ρ
l A
Dimana A yaitu luas penampang bulat πr2,sehingga :
R = ρ
l 2πr2
R = (1,76 x 10-8)
10-2 2(3,14)(2,5x10-3)2
≈ 4,6x10-6 ΩSoal No.5
Nilai resistansi tembaga pada temperatur 0oC yaitu 3,45 ohm. Berapakah resistansinya bila temperatur naik menjadi 50oC, bila diketahui α =4,3 x10-3 C-1 ?
Pembahasan
R = R0(1 + α . ΔT)
R = 3,35(1 + 4,3x10-3 .(50 - 0)
R = 3,35(1 + 215x10-3
R = 4,57 Ω
R = 3,35(1 + 4,3x10-3 .(50 - 0)
R = 3,35(1 + 215x10-3
R = 4,57 Ω
Soal No.6
Mula-mula kendala sebuah kawat nikelin yaitu 5 ohm. Berapakah hambatannya bila panjang dan diameter kawat nikelin tersebut diperbesar dua kali semula ?
Pembahasan
Misalkan Panjang dan Diameter mula-mula kawat nikelin tersebut dilambangkan dengan L1 dan D1
Jika diperbesar dua kali, maka :
Sehingga jari-jarinya : r1 =
Karena suatu kawat mempunyai luas penampang berbentuk bulat maka mengunakan rumus luas bulat :
A = πr2
A1 = π(1/2D1)2 = A1 =
A2 = π(1/2D2)2 = π(1/2x2D1)2 = A2 =
Langkah berikutnya yaitu mencari hambatan, ingat rumus mencari kendala :
R1 = ρ
Karena kita akan mencari kendala sesudah panjang dan diameter kawat nikelin tersebut diperbesar dua kali, maka :
R2 = ρ
R2 = ρ
R2 =
Kaprikornus Hambatannya sesudah panjang dan diameter diperbesar dua kali yaitu 2,5 Ohm
Jika diperbesar dua kali, maka :
L2 = 2L1 dan D2 = 2D1Sehingga jari-jarinya : r1 =
1 2
D1 dan r2 = 1 2
D2 = 1 2
2D1 = D1 Karena suatu kawat mempunyai luas penampang berbentuk bulat maka mengunakan rumus luas bulat :
A = πr2
A1 = π(1/2D1)2 = A1 =
πD12 4
A2 = π(1/2D2)2 = π(1/2x2D1)2 = A2 =
πx(2D12) 4
= 4πx(D12) 4
= 4A1 Langkah berikutnya yaitu mencari hambatan, ingat rumus mencari kendala :
R1 = ρ
l1 A1
= ρ L1 A1
Karena kita akan mencari kendala sesudah panjang dan diameter kawat nikelin tersebut diperbesar dua kali, maka :
R2 = ρ
l2 A2
R2 = ρ
2L1 4A1
R2 =
1 2
ρ L1 A1
= 1 2
R1 = 1 2
5 = 2,5 Ohm Kaprikornus Hambatannya sesudah panjang dan diameter diperbesar dua kali yaitu 2,5 Ohm
Soal No.7 (UN 2000)
Diketahui sebuah rangkaian listrik ibarat gambar di bawah ini yaitu :
Maka kendala total dari ketiga resistor tersebut yaitu :
A. 9,0 Ω
B. 7,0 Ω
C. 5,2 Ω
D. 9,2 Ω
Pembahasan
Langkah Pertama, cari dulu kendala pada rangkaian paralelnya :
Rp =
Langkah berikutnya Jumlahkan total rangkaian paralel yang barusan kita cari dengan kendala lainnya, dimana rangkaiannya yaitu seri :
Total Hambatan = 1,2 Ω + 4 Ω = 5,2 Ω
Jawab C
1 Rp
= 1 2
+ 1 3
= 2 + 3 6
= 5 6
Rp =
6 5
= 1,2 Ω Langkah berikutnya Jumlahkan total rangkaian paralel yang barusan kita cari dengan kendala lainnya, dimana rangkaiannya yaitu seri :
Total Hambatan = 1,2 Ω + 4 Ω = 5,2 Ω
Jawab C
Soal No.8 (UN 2011)
Perhatikan gambar rangkaian listrik dibawah ini :
Bila kendala dalam sumber tegangan masing-masing 0,5Ω , besar berpengaruh arus yang melalui rangkaian tersebut yaitu ...
A. 0,5 A
B. 1,5 A
C. 1,8 A
D. 4,5 A
E. 5,4 A
Pembahasan
Dari gambar rangkaian diatas, kendala totalnya yaitu jumlah kendala luar (R) ditambah dengan kendala dalam (r).
Untuk menyelesaikannya, kita gunakan Hukum II Kirchhoff dimana :
ΣE = I . Rt
R + r = I . Rt
18 + (−9) = I × (2 + 3 + 0,5 + 0,5)
9 = 6.I
I =
Jawab : B
Untuk menyelesaikannya, kita gunakan Hukum II Kirchhoff dimana :
ΣE = I . Rt
R + r = I . Rt
18 + (−9) = I × (2 + 3 + 0,5 + 0,5)
9 = 6.I
I =
9 6
= 1,5 A Jawab : B
Advertisement