UJI KOMPETENSI Soal pilihan ganda
A.
2 30
,
D.
2 6
,
B.
2 45
,
E.
2 9
,
C.
2 5
,
5. Dua partikel masing-masing q
1
dan q
2
yang tidak diketahui besar dan jenisnya, terpisah sejauh d. Antara kedua muatan itu
dan pada garis penghubungnya terletak titik P dan berjarak 23 dari q
1
. bila kuat medan dititik P sama dengan nol, maka: A. muatan q
1
dan q
2
merupakan muatan-muatan yang tak sejenis
B. potensial dititik P yang disebabkan oleh q
1
dan q
2
sama C. potensial dititik P sama dengan nol
D. besar muatan q
1
= 2 kali besar muatan q
2
E. besar muatan q
1
= 4 kali besar muatan q
2
6. dua buah muatan listrik masing-masing bermuatan Q
1
= -4 C dan Q
2
9 C terpisah sejauh 1 m. Q
2
berada disebelah kanan Q
1
. sebuah titik yang mempunyai kuat medan listrik nol terletak
A. 0,5 meter disebelah kanan Q
1
B. 0,5 meter disebelah kanan Q
2
C. 1,0 meter disebelah kiri Q
1
D. 2,0 meter disebelah kanan Q
2
E. 2,5 meter disebelah kiri Q
1
7. Di dalam tabung dioda, elektron keluar dari katoda dipercepat oleh anoda yang berada pada potensial 300 volt arus searah
terhadap katoda. Berapa kecepatan elektron waktu sampai di anoda jika massa elektron – elektron 10
-27
gram dan muatan elektron adalah 1,6 x 10
-19
C? Anggap behwa elektron ke luar dari katoda dengan kecepatan nol
A. 9,8 x 10
8
cmdetik B. 3,3 x 10
8
cmdetik katoda
anoda
C. 5,6 x 10
8
cmdetik D. 3,3 x 10
9
cmdetik E. 2,1 x 10
8
cmdetik 8. Sebuah titik berada pada jarak r dari sebuah bola konduktor
bermuatan Q. Jari-jari bola konduktor tersebut 1 cm. Apabila pada titik tersebut kuat medan listriknya 20 Vm dan potensial
listriknya 8- Volt, besarnya Q = A. 2,2 x 10
-9
C B. 2,7 x 10
-9
C C. 2,2 x 10
-8
C D. 2,7 x 10
-8
C E. 4,5 x 10
-8
C 9. Dua keping logam sejajar diberi muatan listrik yang sama
besarnya dan berlawanan tanda. Kuat medan listrik di antara dua keping itu...
A. Berbanding lurus dengan rapat muatannya B. Berbanding terbalik dengan rapat muatannya
C. Berbanding terbalik dengan jarak kuadrat antara kedua keping
D. Berbanding lurus dengan jarak antara kedua keping E. Arahnya menuju kekeping yang bermuatan positif.
10. Dua keping logam yang sejajar dan jaraknya 0,5 cm satu dari yang lain diberi muatan listrik yang berlawanan, sehingga
timbul beda potensial 10.000 volt. Bila muatan elaktron sama dengan 1,6 x 10
-19
C maka besar dan arah gaya coulomb pada sebuah elektron yang ada diantara kedua keping adalah ....
A. 0,8 x 10
-7
N, ke atas B. 0,8 x 10
-17
N, ke bawah C. 3,2 x 10
-13
N, ke atas D. 3,2 x 10
-13
N, ke bawah E. 12,5 x 10
24
N, ke atas
BAB 14
RANGKAIAN ARUS SEARAH
Membahas arus listrik searah tidak terlepas dari pemakaian suatu sumber energi. Sumber energi arus searah yang mudah dijumpai di pasaran adalah berupa batere.
Kebutuhan energi listrik untuk rumah tangga biasanya dipenuhi melalui sumber arus bolak balik dari PLN. Untuk memenuhi kebutuhan energi listrik pada kelompok rumah
di daerah terpencil yang tidak terjangkau oleh jaringan listrik PLN dapat menggunakan sumber energi dari tenaga surya, yang merupakan energi terbarukan
dan tidak menggunakan energi dari fosil, sehingga dapat mengurangi kebergantungan pada kenaikan harga minyak bumi yang kini mencapai 100 dolar Amerika per barel
dan berakibat memberatkan negara dalam memberikan subsidi terhadap bahan bakar minyak yang kita pergunakan. Energi surya bersifat bersih lingkungan, karena tidak
meninggalkan limbah. Karena harga sel surya cenderung semakin menurun dan dalam rangka memperkenalkan sistem pembangkit yang ramah lingkungan, maka
pemanfaatan listrik sel surya dapat semakin ditingkatkan. Di samping itu, terdapat lima keuntungan pembangkit listrik dengan sel surya. Pertama energi yang digunakan
adalah energi yang tersedia secara cuma-cuma. Kedua perawatannya mudah dan sederhana. Ketiga tidak menggunakan mesin peralatan yang bergerak, sehingga tidak
perlu penggantian suku cadang dan penyetelan pada pelumasan. Keempat peralatan dapat bekerja tanpa suara dan sehingga tidak berdampak kebisingan terhadap
lingkungan. Kelima dapat bekerja secara otomatis.
PETA KONSEP
ARUS SEARAH DC
Metode Analisis
Kuantitatif Konsep penting
Metode Resistor Ekivalen
Rangkaian Sederhana
Rangkaian Rumit
Rangkaian Seri
Rangkaian Paralel
Rangkaian Gabungan
Metode Arus Lop
Hukum Kesatu Kirchhoff
Hukum Kedua Kirchhoff
Metode Arus Cabang
Metode Hukum Kirchoff
Hukum Ohm
Resistansi Daya
Hukum Kirchhoff
Pra Syarat
Pada bab ini dibahas tentang resistansi, konduktansi, hukum Ohm, konsep arus searah kaitannya dengan kecepatan derip, jenis sambungan
resistor. Juga daya pada resistor, Hukum Kesatu Kirchhoff, Hukum Kedua Kirchhoff untuk loop sederhana maupun yang rumit.
Cek Kemampuan Anda, apakah :
¾ Anda telah memahami konsep mengapa muatan listrik dapat bergerak.
¾ Anda telah memahami konsep resistansi pada suatu bahan. ¾ Anda telah memahami dan dapat menuliskan rumusan untuk beda
tegangan pada kedua ujung untuk resistor yang dilewatkan arus I dan suatu batere yang memiliki gaya gerak listrik ggl
İ. ¾ Anda memahami konsep daya pada rangkaian listrik tersebut.
Konduktor misalkan logam memiliki sifat mudah melepaskan elektron untuk bergerak dari satu atom ke atom lain apabila ada medan
listrik E. Konduktor yang baik sekaligus menjadi penghantar panas yang baik pula. Sebaliknya, bahan isolator tidak mudah melepaskan
elektronnya, sehingga bukan merupakan penghantar yang baik. Namun, isolator padat dapat berubah menjadi konduktor apabila dipanasi karena
sifat cairnya yang menghasilkan ion bebas sehingga dapat menghantarkan muatan listrik.
Semikonduktor merupakan suatu bahan yang dicirikan oleh kemampuannya untuk menghantarkan arus listrik yang kecil. Resistansi
R merupakan ukuran daya hambat perlawanan bahan terhadap aliran arus listrik, diukur dalam satuan Ohm,
ȍ. Resistansi menghambat aliran muatan listrik. Aliran muatan listrik dalam bahan menghasilkan
tumbukan yang ditandai berupa kenaikan temperatur bahan. Hal ini mirip dengan timbulnya panas akibat gesekan antar benda.
Dengan kata lain, konduktor memiliki resistansi rendah, namun isolator memiliki resistansi yang tinggi. Resistansi dapat dinyatakan
dengan rumusan R = ȡLA, yang berarti bahwa resistansi suatu kawat
bergantung pada panjang kawat, yaitu makin panjang kawat makin besar pula resistansinya.
berbanding terbalik dengan luas penampang kawat berbanding lurus dengan jenis bahan. Misal kawat tembaga
memiliki resistansi yang rendah. Dalam rumusan di atas dinyatakan dengan besaran
ȡ rho yaitu resistivitas.
Arus listrik searah direct current, DC adalah
aliran arus listrik yang konstan dari potensial tinggi ke potensial rendah.
Sebagai contoh batere Accu yang biasa dipasang pada mobil atau motor
merupakan sumber arus searah yang digunakan sebagai penggerak motor atau sebagai pemanas. Untuk kepentingan tertentu diperlukan
tegangan yang lebih besar sehingga diperlukan modifikasi yaitu dengan menambahkan kapasitor sebagai penyimpan muatan sementara dari
batere. Pada saat sakelar ditutup muatan batere mengalir untuk mengisi muatan pada kapasitor seperti pada Gambar 14.1.
a b
Gambar 14.1 a Resistor dihubungkan dengan batere sumber tegangan searah. b Resistor dan kapasitor disambungkan seri dan dihubungkan
dengan batere lewat sakelar S.