Soal Dan Penyelesaian Fisika SMA - Soal Fisika yang berhubungan dengan
Listrik Dinamis atau Arus Listrik Searah kami pilihkan sebanyak 60 soal yang kami bagi menjadi 3 bagian, dan inilah bagian kedua dari rangkaian
60 SOAL PENYELESAIAN ARUS LISTRIK SEARAH.
Pada Soal Jawab Listrik Dinamis bagian pertama, kita sudah menyelesaikan soal nomor 1 sampai soal nomor 20, dan kali ini kita lanjutkan dengan bagian keduan nomor 21 sampai nomor 39.
SOAL PENYELESAIAN LISTRIK DINAMIS ATAU ARUS LISTRIK SEARAH
21. UM-UGM 2006 Kode 372 - Bila I adalah arus listrik yang melalui hambatan 8Ω, maka besar kuat arus listrik yang melewati hambatan 5Ω adalah ….
A. I
B. 4 I
C. 2 I
D. 5 I
E. 3 I
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Hambatan 8Ω paralel dengan 4Ω, lalu seri dengan 5Ω, maka arus pada hambatan 5Ω adalah jumlah arus pada 8Ω dan arus pada 4Ω.
\[\\i_{8}=\frac{i_{5}R_{4}}{R_{8}+R_{4}}\\ \\I=\frac{i_{5}(4)}{8+4}\\ \\i_{5}=\frac{12I}{4}=3I\]
22. UM-UGM 2005 Kode 812 - Lihat gambar. Beda potensial antara kedua ujung resistor 4Ω adalah ....
A. 0,5 V
D. 2,0 V
B. 1,0 V
E. 2,5 V
C. 1,5 V
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
- Hambatan (1Ω, 3Ω dan 4Ω) seri lalu paralel dengan hambatan 8Ω; \[\\R=\frac{(1+3+4)x8}{(1+3+4)+8}\\R=4\Omega\]
- Hambatan ini lalu seri dengan 16Ω dan 5Ω, sehingga hambatan total menjadi: R= 4Ω+16Ω +5Ω=25Ω
- Arus total pada rangkaian: \[\\i=\frac{v}{R}\\i=\frac{12,5}{5}\\i=0,5A\]
- Beda Potensial pada hambatan 16Ω dan 5Ω adalah V=i.R=0,5x(16+5)=10,5V
- Beda Potensial pada hambatan (1+3+4)Ω dan 8Ω adalah V=12,5-10,5=2V
- Arus listrik pada hambatan (1+3+4)Ω adalah i=2:8=0,25A
- Karena hambatan 1Ω, 3Ω dan 4Ω seri maka arus listrik pada masing-masing hambatan tersebut sama, sebesar 0,25A sehingga beda potensial pada hambatan 4Ω adalah: V=i.R=0,25x4=1V
23. SPMB 2006 Kode 521 Sebuah amperemeter mempunyai hambatan dalam 0,9Ω dan batas ukur maksimum 100 mA. Agar amperemeter dapat digunakan untuk mengukur arus 1 A maka pada amperemeter perlu dipasang resistor ....
A. 0,1Ω secara seri
B. 0,1Ω secara paralel
C. 0,1Ω secara seri dan paralel
D. 1Ω secara seri
E. 1Ω secara paralel
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\\R=\frac{r_{d}}{n-1}\\ n=\frac{1000}{100}=10\\\\ R=\frac{0,9}{10-1}\\R=0,1\Omega \, \textrm{paralel}\]
24. SPMB 2003 Regional I, II dan III - Sebuah amperemeter mempunyai hambatan 18Ω dan berdaya ukur 10 mA. Agar daya ukur amperemeter menjadi 100 mA, harus dipasang hambatan
A. 0,8Ω seri dengan amperemeter
B. 0,8Ω paralel dengan amperemeter
C. 2,0Ω seri dengan amperemeter
D. 2,0Ω paralel dengan amperemeter
E. 8,0Ω seri dengan amperemeter
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\\R=\frac{r_{d}}{n-1}\\ n=\frac{100}{10}=10\\\\ R=\frac{18}{10-1}\\R=2\Omega \, \textrm{paralel}\]
Lanjut soal nomor - 25
Soal dan Penyelesaian Ujian Akhir Semester Fisika Kelas 12
25. SPMB 2004 Kode 550 Suatu galvanometer dengan hambatan dalam Rg ingin dijadikan voltmeter. Galvanometer tersebut menunjukkan skala penuh saat arus yang melaluinya sebesar Ig. Jika voltmeter yang dirancang diharapkan dapat menunjukkan skala penuh pada pengukuran tegangan sebesar V, maka hambatan depan yang harus dipasang secara seri dengan galvanometer tersebut harus berharga ....
A. (V + RgIg)/Ig
B. V/Ig – 2Rg
C. (V – RgIg)/Ig
D. V/Ig + Rg
E. (RgIg – V)/Ig
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\\R=r_{d}(n-1)\\\\ n=\frac{V_{baru} }{V_{lama}}=\frac{V }{R_{g}.I_{g}}\\ \\R=R_{g}(\frac{V }{R_{g}I_{g}}-1)\\R=(\frac{V }{I_{g}}-\frac{{R_{g}I_{g}} }{I_{g}})\\ \\R=(\frac{V-R_{g}I_{g} }{I_{g}})\]
26. UM-UGM 2009 Kode 921-Arus listrik 3A mengalir dari X ke Y sehingga besar beda potensial antar X dan Y adalah 12 volt. Dengan demikian besar hambatan R adalah
A. 1Ω
B. 2Ω
C. 3Ω
D. 4Ω
E. 5Ω
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Mari gunakan hukum kirchoff pada rangkaian terbuka:
\[\\V_{AB}=6+3(2)-9+3(R)\\ 12=3+3R\\ R=3Ω\]
27. SPMB 2007 Kode 451 - Enam resistor yang masing-masing besarnya 5Ω dihubungkan dengan baterai 2 volt yang tahanan dalamnya dapat diabaikan seperti ditunjukkan dalam gambar. Beda potensial antara X dan Y adalah ....
A. V
B. 2 V
C. 2V/3
D. 3V/2
E. 3V
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Karena semua hambatan sama, maka besar arus di bagian X akan sama dengan di bagian Y, dimana X dan Y adalah rangkaian paralel.
- Arus di bagian X: \[\\i=\frac{v}{R}\\\\i=\frac{2}{5+5+5}\\\\i=\frac{2}{15}A\] searah putaran jarum jam
- Arus di bagian Y: \[\\i=\frac{v}{R}\\\\i=\frac{2}{5+5+5}\\\\i=\frac{2}{15}A\] berlawanan putaran jarum jam
- Beda Potensial XY: \[\\V_{XY}=-i(R+R)+iR\\V_{XY}=iR\\\\V_{XY}=\frac{2}{15}x5\\\\V_{XY}=\frac{2}{3}V\]
28. Sebuah lampu pijar dengan spesifikasi (60 W, 220 V) dipasang pada tegangan 110 V, maka daya yang dipergunakan lampu adalah … Watt
A. 10
B. 15
C. 20
D. 30
E. 45
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\\ P=\left ( \frac{V_{s}}{V_{L}} \right )^{2}xP_{L}\\\\ P=\left ( \frac{110}{220} \right )^{2}x60\\\\ P=15W\]
29. SPMB 2002 Kode 721 Sebuah aki degan ggl E1 = 12 V dan hambatan dalam r1 = 0,2Ω dihubungkanseri dengan aki lain dengan GGL dan hambatan dalamnya masing-masing E2 = 6 V dan r2 = 0,3Ω. Selanjutnya kedua aki dihubungkan dengan dua hambatan luar R1 = 15Ω dan R2 = 2,5Ω. Ini berarti bahwa :
(1) besar arus I = 1A
(2) Vba = 11,8 V
(3) Vbc = -5,7 V
(4) Vad = –15 V
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Pakai hukum kirchoff;
\[\\-E_1+r_1.i-E_2+r_2.i+R_2i+R_1.i=0\\ -12+0,2i-6+0,3i+2,5i+15i=0\\ 18i=18\\ i=1A\]\[V_{ba}=-V_{ab}=-(-12+(0,2).1\\V_{ba}=-V_{ab}=11,8V\\ V_{bc}=(-6+(0,3).1\\ V_{bc}=-5,7V\\ V_{ad}=-V_{da}=-(15.1)\\ V_{ad}=-15V\]
30. UMPTN 2001 Kode 352 Dua buah baterai dengan ggl dan hambatan dalam berbeda dihubungkan secara seri satu sama lain. Selanjutnya keduanya dihubungkan secara seri pula dengan suatu hambatan luar sehingga besar arus listrik dalam rangkaian tersebut adalah 4 ampere. Kalau sekarang polaritas salah satu baterai dibalik, maka besar arus listrik dalam rangkaian berkurang menjadi 2 ampere. Dengan demikian besar perbandingan ggl kedua baterai tadi adalah ....
A. 2,0
B. 3,5
C. 2,5
D. 4,0
E. 3,0
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:\begin{align*} \frac{\varepsilon _{_{1}}}{\varepsilon _{2}}&=\frac{\Sigma i }{\Delta i }\\\frac{\varepsilon _{_{1}}}{\varepsilon _{2}}&=\frac{4+2}{4-2}=3\end{align*}
Lanjut soal nomor 31
Soal dan Penyelesaian Ujian Akhir Semester Fisika Kelas 12
31. SPMB 2007 Kode 551 Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut. Arus yang melalui hambatan 2Ω sebesar
A. 0,1 A
B. 0,4 A
C. 0,2 A
D. 0,5 A
E. 0,3 A
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Perhatikan rangkaian loop ABEF:\[\\ 2(i_{1}+i_{2})+2+1_{1}-4+5i_{1}=0\\8i_{1}+2i_{2}-4=0\\4i_{1}+i_{2}=1 ....(1)\]Perhatikan rangkaian loop CBED: \[\\ 2(i_{1}+i_{2})+2+5_{2}-4+i_{2}=0\\2i_{1}+8i_{2}-4=0\\4i_{1}+16i_{2}=4 ....(2)\]
Substitusi persamaan (1) dan (2)
\[\\ 15i_{2}=3\\i_{2}=0,2A\]
ke persamaan (1)
\[\\ 4i_{1}+i_{2}=1 \\4i_{1}+0,2=1 \\4i_{1}=1,2 \\i_{1}=0,3A\]
Arus pada hambatan 2Ω sebesar:
\[\\i=i_{1}+i_{2}\\i=0,2+0,3=0,5A\]
32. SPMB 2005 Kode 181 Tiga buah resistor masing-masing dengan tahanan R1= 2Ω, R2 = 4Ω, dan R3 = 6Ω serta dua buah sumber tegangan masing-masing E1= 10 V dan E2= 14 V, tersusun seperti gambar. Apabila tahanan dalam diabaikan, maka besar beda potensial antara titik B dan C adalah sekitar ....
A. 0,41 Volt
B. 1,64 Volt
C. 0,98 Volt
D. 3,28 Volt
E. 1,34 Volt
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
33. UMPTN 2001 Kode 551 Diketahui rangkaian listrik seperti terlihat pada gambar. Beda potensial antara titik A dan D dalam volt sama dengan ....
A. 18
B. 12
C. 6
D. 4
E. 0
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Ambil jalur bawah dari A ke B, diperoleh: VAD=10-4=6V
34. SNMPTN 2009 Kode 176 Sebuah kawat silindris yang mempunyai jari-jari r dan panjang l dialiri arus sebesar I. Jika baik r maupun l diperbesar dua kali dan arus yang mengalir dipertahankan tetap, pernyataan yang benar mengenai kawat tersebut adalah...
A. resistansinya berkurang
B. daya listrik yang diubah menjadi panas bertambah
C. konduktivitas kawat berkurang
D. beda potensial di ujung-ujung kawat bertambah
E. resistansinya tetap
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\\ R=\frac{\rho L}{A}=\frac{\rho L}{\pi r^{2}}\]
Jika baik r maupun l diperbesar dua kali:
\[\\R^{'}=\frac{\rho .2L}{\pi (2r)^{2}}\\\\R^{'}=\frac{\rho L}{2\pi r^{2}}=\frac{1}{2}R\]
Karena arus tetap, maka yang benar hanya satu, yaitu : resistansinya berkurang, menjadi 1/2 kali semula.
35. SPMB 2006 Kode 720 Sebuah perangkat listrik dapat bekerja dengan daya maksimal 450W sumber tegangan 200 V. Sekering pengaman yang sebaiknya digunakan untuk melindungi perangkat listrik tersebut adalah ....
A. 0,5 A dipasang seri
B. 1,0 A dipasang paralel
C. 1,5 A dipasang seri
D. 2 A dipasang paralel
E. 2,5 A dipasang seri
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\\i=\frac{P}{v}\\i=\frac{450 }{200 }\\i=2,25A\approx 2,5A \, \textrm{seri}\]
Lanjut ke soal no - 36
Soal dan Penyelesaian Ujian Akhir Semester Fisika Kelas 12
36. UM-UGM 2006 Kode 372 Dua buah resistor sama besar terhubung secara seri dengan sebuah baterai sehingga daya total yang terdisipasi adalah 20 watt. Bila kedua resistor tadi dihubungkan secara paralel, maka besar daya total yang terdisipasi (dalam watt) adalah ....
A. 80
B. 20
C. 60
D. 10
E. 40
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\\\textrm{di seri :}R_{_{1}}=R+R=2R\\\\ \textrm{di paralel :}R_{_{2}}=\frac{RxR}{R+R}=0,5R\\\displaystyle P=\frac{v^{2}}{R}\Rightarrow v^{2}=P.R\\ \\R_{1}P_{1}= R_{2}P_{2} \\\\2R.P_{1}= \frac{R}{2}P_{2} \\ \\2.P_{1}= \frac{1}{2}P_{2} \\ \\P_{2}= 4P_{1} = 4(20)\\P_{2}=80W\]
37. SPMB 2004 Kode 550 Dua buah konduktor listrik dengan bahan dan panjang yang sama tetapi dengan perbandingan luas 1 : 2, dirangkai secara paralel. Jika diberikan beda potensial pada kombinasi ini, maka perbandingan daya yang dihasilkan oleh dua konduktor adalah
A. P1 : P2 = 1 : 2
B. P1 : P2 = 4 : 1
C. P1 : P2 = 1 : 4
D. P1 : P2 = 1 : 3
E. P1 : P2 = 2 : 1
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[ \\R=\frac{\rho L}{A}\\ \frac{R_{1}}{R_{2}}=\left ( \frac{A_{2}}{A_{1}} \right)\\ \\P=\frac{v^{2}}{R}\\ \frac{P_{1}}{P_{2}}=\left ( \frac{R_{2}}{R_{1}} \right )=\left ( \frac{A_{1}}{A_{2}} \right )\\\\ \frac{P_{1}}{P_{2}}=\frac{1}{2}\]
38. UM-UGM 2003 Kode 322 Agar sebuah bola lampu listrik 25 volt, 100 watt dapat bekerja dengan layak ketika dihubungkan dengan sumber DC 125 volt, maka diperlukan tambahan hambatan listrik....
A. 25Ω secara seri
B. 25Ω secara paralel
C. 20Ω secara paralel
D. 20Ω secara seri
E. 20Ω secara seri dan 25Ω secara paralel
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\\R=\frac{v}{P}(v_{s}-v_{L})\\ \\R=\frac{25}{100}(120-25)\\R=25\Omega \, \, \, \textrm{seri}\]
39. SPMB 2002 Kode 321 Alat pemanas celup digunakan untuk mendidihkan sejumlah air. Ketentuan alat tersebut adalah 200Ω dan 220 V. Jika alat tersebut dipasang pada tegangan 110 V dan digunakan untuk mendidihkan sejumlah air yang sama, maka waktu yang diperlukan adalah....
A. 2 kali lebih lama
B. 3 kali lebih lama
C. 4 kali lebih lama
D. 5 kali lebih lama
E. 6 kali lebih lama
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\\P_{1}t_{1}=P_{2}t_{2}\\\\ P_{1}t_{1}=\left ( \frac{v_{s}}{v_{L}} \right )^{2}P_{1}.t_{2}\\\\ t_{2}=\left ( \frac{v_{L}}{v_{s}} \right )^{2}.t_{1}\\\\ t_{2}=\left ( \frac{220}{110} \right )^{2}.t_{1}\\ t_{2}=4t_{_{1}}=4x\textrm { lebih lama}\]
Soal yang anda cari mungkin ada di sini:
60 Soal Jawab Arus Searah Bagian Ketiga
60 Soal Jawab Arus Searah Bagian Pertama
Halaman:
1
2
3
4
