Kumpulan soal dan penyelesaian fisika bab 3: listrik dinamis semester 2 kelas X.

1. Sebuah lampu memiliki hambatan 400 ohm dipasang pada tegangan 220 volt. Berapakah kuat arus yang mengalir pada lampu tersebut?

Diket:
R = 400 Ω
V = 220 V
I =. . . ?

\large I = \frac{V}{R}
\large I = \frac{220}{400}
\large I = 0,55 A

2. image

Hitunglah arus listrik yang mengalir pada rangkaian!

Diket:
R1 = 2 Ω
R2 = 3 Ω
R3 = 7 Ω
V = 24 Volt
I =. . . ?

\large I = \frac{V}{R}
I = \frac{24}{2 + 3 + 7} = \frac{24}{12}
I = 2 A

3. Dalam suatu penghantar mengalir arus listrik 2 Ampere. Berapa coulumb muatan yang mengalir dalam penghantar selama satu menit?

Diket:
I = 2 A
t = 1 menit = 60 sekon
Q =. . . ?

Penyelesaian:
\large I = \frac{Q}{t}
\large Q = I . t
\large Q = 2 . 60 = 120 C

4. Seutas kawat penghantar memiliki panjang 10 m dan luas penampang 0,1 mm, kawat tersebut diberi tegangan 10 volt. Ternyata pada kawat mengalir arus listrik 0,25 A. Tentukan:
a. Hambatan kawat penghantar
b. Hambatan jenis bahan kawat penghantar

Diket:
l = 10 m
A = 0,1 mm = 0,1 x 10–6
V = 10 V
I = 0,25 A

Penyelesaian:
а.) R =. . . ?
\large R = \frac{V}{I}
\large R = \frac{10}{0,25}
\large R = 100 \Omega

b.) \large \rho =. . . ?
\large R = \rho \frac{L}{A}
\large \rho = \frac{A . R}{L}
\large \rho = \frac{0,1 x 10^{-6} . 100}{10}
\large \rho = 10^{-6}

5. Sebuah lampu yang filamennya terbuat dari tungsten memiliki hambatan listrik 240 Ω, ketika suhunya 1.800°C. Hitunglah hambatan bola lampu ini pada suhu 20°C! (koefisien hambatan jenis tungsten adalah 0,0045/°C)

Diket:
Rt = 240 Ω
T1 = 20°C
T2 = 1.800°C
α = 0,0045/°C
Ro. . . ?

Penyelesaian:
\large R_{o} = \frac{R_{t}}{1 + \alpha . \Delta T}
\large R_{o}= \frac{240}{1 + (0,0045) (1.800 - 20)}
\large R_{o}= \frac{240}{9,01}
\large R_{o} = 26,63 \Omega

6. Terdapat tiga hambatan dengan nilai masing-masing 300 Ω, 400 Ω, dan 800 Ω yang disusun secara
seri. Pada ujung susunan hambatan
dipasang tegangan sebesar 15 V. Tentukan :
a. Hambatan Pengganti (hambatan total)
b. Arus listrik dalam rangkaian

Diket:
R1 = 300 Ω
R2 = 400 Ω
R3 = 800 Ω
V = 15 V

a.) Rs =. . . ?
Rs = R1 + R2 + R3
Rs = 300 + 400 + 800
Rs = 1500 Ω

b.) I =. . . ?
\large I = \frac{V}{R_{s}}
\large I = \frac{15}{1500}
\large I = 0,01 A

7. Perhatikan rangkaian hambatan berikut!
image

Jika R1 = 4 Ω, R2 = 6 Ω, dan R3 = 8 Ω. Tentukan besar hambatan pengganti rangkaian tersebut!

Diket:
R1 = 4 Ω
R2 = 6 Ω
R3 = 8 Ω
Rp =. . . ?

Penyelesaian:
\large \frac{1}{R_{p}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} + \frac{1}{R_{3}}
\large \frac{1}{R_{p}} = \frac{1}{4} + \frac{1}{6} + \frac{1}{8}
\large \frac{1}{R_{p}} = \frac{6}{24} + \frac{4}{24} + \frac{3}{24} = \frac{13}{24}
\large R_{p} = \frac{24}{13} = 1,8 \Omega

8. Terdapat 4 hambatan yang disusun secara paralel: R1 = 150 Ω, R2 = 300 Ω, R3 = 200 Ω , R4 = 600 Ω. Pada susunan hambatan ini dipasang baterai 15 V. Tentukan:
a.) Hambatan total pengganti
b.) Arus listrik yang mengalir pada masing-masing hambatan

Diket:
R1 = 150 Ω
R2 = 300 Ω
R3 = 200 Ω
R4 = 600 Ω

Penyelesaian:
a) Rp =. . . ?

\large \frac{1}{R_{p}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} + \frac{1}{R_{3}} + \frac{1}{R_{4}}
\large \frac{1}{R_{p}} = \frac{1}{150} + \frac{1}{300} + \frac{1}{200} + \frac{1}{600}
\large \frac{1}{R_{p}} = \frac{4}{600} + \frac{2}{600} + \frac{3}{600} + \frac{1}{600} = \frac{10}{600}
\large R_{p} = \frac{600}{10} = 60 \Omega

b.) I =. . . ?
I = I1 + I2 + I3 + I4

\large I_{1} = \frac{V}{R_{1}} = \frac{15}{150} = 0,01 A
\large I_{2} = \frac{V}{R_{2}} = \frac{15}{300} = 0,05 A
\large I_{3} = \frac{V}{R_{3}} = \frac{15}{200} = 0,075 A
\large I_{4} = \frac{V}{R_{4}} = \frac{15}{600} = 0,025 A

I = I1 + I2 + I3 + I4
I = 0,01 + 0,05 + 0,075 + 0,025
I = 0,16 A

9. Perhatikan gambar berikut!
image

Tentukan arus pada Rangkaian!

Diket:
R1 = 3 Ω
R2 = 2,5 Ω
R3 = 3,5 Ω
V = 3 V

Hitung dulu rangkaian seri yaitu R2 = 2,5 Ω dan R3 = 3,5 Ω.

Rs = R2 + R3
Rs = 2,5 + 3,5 = 6 Ω

Maka rangkaian akan berubah menjadi rangkaian paralel seperti ini

image

Kita cari hambatan total rangkaian paralel

\large \frac{1}{R_{p}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{s}}
\large \frac{1}{R_{p}} = \frac{1}{3} + \frac{1}{6}
\large \frac{1}{R_{p}} = \frac{2}{6} + \frac{1}{6} = \frac{3}{6}
\large R_{p} = \frac{6}{3} = 2 \Omega

I dalam rangkaian
\large I = \frac{V}{R} = \frac{3}{2} = 1,5 A

\large I_{1} : I_{2} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}}
\large I_{1} : I_{2} = \frac{1}{3} + \frac{1}{6}
\large I_{1} : I_{2} = 2 : 1

\large I_{1} = \frac{2}{3} . I
\large I_{1} = \frac{2}{3} . 1,5
\large I_{1} = \frac{3}{3} = 1 A