UN Fisika SMK 2010 (Latihan Soal dan Kunci Jawaban Kelas XII) soalujian.net
LATIHAN SOAL UJIAN NASIONAL (UN) FISIKA KELAS XII
TA. 2009/2010
1.
2.
Ada 4 benda titik yang bermuatan yaitu A, B, C,
dan D. Jika A menarik B, A menolak C, dan C
menarik D, sedangkan D bermuatan negatif,
maka...
muatan B negatif, muatan C positif
Sebuah bola konduktor bermuatan listrik seperti
gambar:
E=k
E = Eq
E = E A .q
7.
3.
Kuat medan listrik sama dengan nol terletak pada
titik...
Kuat medan dalam bola konduktor nol (0)
Gaya tolak antara dua muatan yang terpisah jarak
12 cm adalah 10-5 N. Besar muatan tersebut
adalah...
Diket
r = 12 cm = 12.10-2 m
F = 10-5 N
Dity. q = ...?
Jawab
q2
F = k. 2
r
q2
10 −5 = 9.10 −9.
(12.10 −2 ) 2
1,44.10 −7 = 9.10 9.q 2
1,44.10
9.10 9
q = 0,4.10 −8
F
E
0,05
q=
2.10 −2
q = 0,025.10 − 2
8.
q2 =
4.
5.
E = (0,5)(
. 0,25)
E= N
Sebuah titik bermuatan q berada di titik P dalam
medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan (+)
sehingga mengalami gaya sebesar 0,05 N dalam
arah menuju muatan tersebut. Jika kuat medan di
titik P besarnya 2 x 10-2 N C-1, maka besar dan
jenis muatan yang menimbulkan medan adalah...
Diket
F = 0,05 N
E = 2 . 10-2 N/C
Dity. Q = ...?
Jawab
F = E.q
q=
−7
q = ... C
Ketika terjadi kilat terdeteksi arus sebesar 6 x 104
dalam waktu 30 sekon. Besar muatan yang
dipindahkan dari awan bermuatan listrik ke bumi
selama 30 detik adalah...
Diket
l = 6.10-4 m
t = 30 s
Dity. Q = ...?
Jawab
Q=l.t
= 6 . 10-4 x 30
= 180 x 10-4
= ... C
Titik A terletak dalam medan listrik. Kuat medan
listrik di titik A = 0,5 N C. Jika di titik A
diletakkan benda bermuatan listrik 0,25 C, maka
pada benda tersebut bekerja gaya Coulomb
sebesar...
Diket
EA = 0,5 N
Q = 0,25 C
Dity. F = ...?
Jawab
q
r
9.
q = ... C (mua tan + )
Untuk memperbesar arus pergeseran dalam
kapasitor keping sejajar dapat dilakukan upaya:
1. menambah kecepatan perubahan fluks listrik
2. memperbesar jarak kedua keping
3. memperbesar luas permukaan keping
4. mengubah arah arus induksi
Pernyataan yang benar adalah...
1, 2, dan 3
Sebuah kapasitor plat sejajar mempunyai
kapasitas C dengan permeabilitas ε 0 , luas
penampang A dan jarak antar keping d. Jika
kapasitor mempunyai luas penampang 2 kali,
jarak antar keping 4d dan permeablitas 4 ε 0 ,
maka kapasitas kapasitor menjadi
Diket
C1 = C
ε = ε 0 ; ε 2 = 4ε 0
A1 = A;
A2 = 2 A
d 1 = d ; d 2 = 4d
Dity. C2 = ...?
Jawab
Page 1 of 7
ε 1 . A1
C1
d1
=
C 2 ε 2 . A2
d2
ε 0 .A
d
4ε 0 .2 A
4d
ε A
4d
= 0 x
4ε 0 2 A
d
=
1 q2
W= .
2 C
2
1 (C.V )
W= .
2 C
1 (0,04.10 −6 ).(20) 2
= .
2
0,04.10 −6
1
= .16.10 −6
2
= .... joule
12. Gambar:
[
]
C 1
=
C2 2
C2 = C
10. Gambar:
Dua keping logam yang sejajar dan jaraknya 0,5
cm satu dari yang lain diberi muatan listrik yang
berlawanan (sesuai gambra) hingga beda
potensial 104 volt. Bila muatan elektron adalah
1,6 x 10-19 C, maka besar dan arah gaya coulomb
pada sebuah elektron yang ada di antara kedua
keping adalah...
Diket
d = 0,5 cm
v = 104 volt
q = 1,6 . 10-19 C
Dity. F = ...?
Jawab
V=E.d
V
E=
d
10 4
E=
0,5.10 −2
E = 2.10 6
F
E=
q
F = E.q
F = (2.10 6 ).(1,6.10 −19 )
F = N ( positif )
11. Jika kapasitas kapasitor 0,04 µF dipasang pada
beda potensial 20 volt, maka energi yang
tersimpan adalah...
Diket
C = 0,04 µF
V = 20 volt
Dity. E = ...?
Jawab
C1 = 30 µF C2 = 15 µF C3 = 10 µF
Perhatikan gambar diatas. Setelah ujung A dan B
dilepas dari sumber tegangan yang beda
potensialnya 6 V, maka besar muatan pada
kapasitor C2 adalah...
Diket
C1 = 30 µF
C2 = 15 µF
C3 = 10 µF
Dity. Q = ...?
Jawab
1
1
1
1
=
+
+
C ekuivalen C1 C 2 C 3
1
C ekuivalen
1
C ekuivalen
1
C ekuivalen
=
1
1
1
+ +
30 15 10
=
1
2
3
+
+
30 30 30
=
6
30
30
= 5 µF
6
q1 = q 2 = q3 = q ekuivalen
C ekuivalen =
q ekuivalen = C ek .Vek
q ekuivalen = (5.10 −6 ).(6)
q ekuivalen = 30.10 −6 C
q ekuivalen =
µC
13. Diantara faktor-faktor yang mempengaruhi
kapasitas suatu kapasitor keping sejajar ialah...
jarak antar keeping dan zat dielektrikum
14. Dua buah kapasitor masing-masing mempunyai
kapasitas 2 µF dan 4 µF dirangkai seri.
Kapasitas penggantinya adalah...
Diket
C1 = 2 µF
C 2 = 4 µF
Dity. Cek = ...?
Jawab
Page 2 of 7
1
1 1
= +
C ek 2 4
XC =
1
2 1
= +
C ek 4 4
XC =
1
3
=
C ek 4
C ek =
µF
SOAL URAIAN 2
1.
2.
3.
Arus listrik mengalir sepanjang kawat listrik
tegangan tinggi dari selatan ke utara. Arah
medan magnet yang diakibatkan arus listrik di
atas kawat tersebut adalah...
timur
Besar gaya yang dialami seutas kawat lurus
berarus listrik tidak tergantung pada...
kuat arusnya
Gambar :
Perhatikan rangkaian listrik di atas. Arus pada
rangkaian tersebut adalah...
Diket
Gambar
Dity. I = ...?
Jawab
RS1 = 1 + 3 + 4 = 8 Ω
1
1 1
= +
RP 8 8
1
2
=
RP 8
8
=4Ω
2
= 16 + RP + 5
RP =
RS 2
RS 2 = 16 + 4 + 5
RS 2 = 25 Ω
4.
Menghitung arus
V 12,5
= A
I= =
R
25
Besar reaktansi kapasitif kapasitor 100 mF pada
frekuensi 100 Hz adalah...
Diket
C = 100 mF = 100.10-3 F
f = 100 Hz
Dity. XC = ...?
Jawab
1
2πfC
1
2.(3,14 )(
. 100 ). 100.10 −3
X C = 0,0159
(
)
XC ≈ Ω
5. Berikut ini adalah sifat elemen sekunder,
kecuali...
pada saat pengisian, kutub positifnya PbO
dan negatifnya Pb
6. Arus sebesar 5 ampere mengalir dalam kawat
yang ujung-ujungnya berselisih potensial 20 volt,
maka besar muatan permenit yang mengalir
melalui kawat adalah...
Diket
I=5A
V = 20 Volt
t = 1 menit
Dity. Q = ...?
Jawab
Q = I. t = 5 . 60 = ... C
8. Hambatan jenis suatu penghantar ditentukan
oleh:
1. Panjang penghantar
2. Suhu penghantar
3. Luas penampang penghantar
4. Jenis penghantar
Pernyataan di atas benar adalah…
1 dan 3
9. Satuan hambatan dalam ohm, satuan ini identik
dengan...
Volt.detik/Coulomb
10. Besar hambatan suatu bahan adalah...
Diket
Dity. Formula R = ...?
L
ρ=R
A
R=
ρ
L
A
A
R=ρ
L
11. Suatu kawat panjang 8 m, luas penampangnya
0,5 mm2 serta hambatan jenisnya 2,5 x 10-6 m.
Jika kawat dialiri arus listrik hingga ujungujungnya memiliki seleisih potensial sebesar 8
volt, maka besarnya kuat arus listrik ialah...
Diket
L=8m
A = 0,5 mm2 = 0,5.10-6 m2
ρ = 2,4 x 10-6 m
V = 8 volt
Dity. I = ...?
Jawab
Page 3 of 7
R=ρ
L
A
(
R = 2,4.10 −6
) (0,5(.810) )
−6
19,2.10 −6
= 38,4 Ω
0,5.10 −6
Diketahui
R=
V = I .R
8
V
=
≈ A
R 38,4
12. Tahanan pengganti pada rangkaian hambatan
seperti pada gambar berikut adalah...
Gambar :
I=
Arus listrik yang mengalir melalui akumulator
sebesar…
Diket
n = 3 (parallel)
P = 15 watt, 12 volt
V = 12 volt
r = 0,8 Ω
Dity. I = …?
Jawab
V
P= 2
R
2
V 2 (12 )
144
R=
=
=
= 9,6 Ω
P
15
15
R pengganti paralel
1
1
1
1
=
+
+
RP 9,6 9,6 9,6
1
3
=
RP 9,6
9,6
= 3,2 Ω
3
Perhitungan Arus (I )
RP =
Diket
Gambar
Dity. R PENGGANTI = …?
Jawab
1
1 1 1
2
3
= + =
+
=
RP1 18 9 18 18 18
18
=6Ω
3
RS1 = 6 + 6 = 12 Ω
RP1 =
1
1
2
+
=
12 12 12
12
RP 2 =
=6Ω
2
RS 2 = 6 + 9 = 15 Ω
13. Tahanan paling besar yang dapat diperoleh dari
kombinasi 4 buah tahanan yang masing-masing
besarnya 10 Ω , 20 Ω , 25 Ω , dan 50 Ω
adalah...
Diket
R1 = 10 Ω
R2 = 20 Ω
R3 = 25 Ω
R4 = 50 Ω
Dity. R pengganti terbesar = …?
Jawab
R pengganti terbesar jika disusun seri
RS = R1 + R2 + R3 + R4
RS = 10 + 20 + 25 + 50
RS = … Ω
15. Tiga buah lampu pijar masing-masing dibuat
untuk digunakan pada 15 watt dan 12 volt
dirangkai secara parallel. Ujung-ujung rangkaian
itu dihubungkan dengan jepitan sebuah
akumulator 12 volt dan hambatan dalam 0,8.
RP 2 =
V
12
12
=
=
= A
R + r 3,2 + 0,8 4
16. Alat pemanas listrik memakai 5 A, apabila
dihubungkan dengan sumber 100 volt.
Hambatannya adalah...
Diket
I=5A
V = 100 volt
Dity. R = ...?
Jawab
V 100
= Ω
R= =
I
5
17. Alat listrik yang mempunyai tahanan dalam yang
sangat besar adalah…
galvanometer
18. Sejumlah resistor masing-masing dari 160
dihubungkan paralel untuk membawa arus 5 A
yang berasal dari sumber tegangan 100 V, jumlah
resistor yang dibutuhkan...
Diket
R = 160 Ω
I=5A
V = 100 Volt
Dity. n = …?
Jawab
V 100
RP = =
= 20 Ω
I
5
Untuk R paralel
I=
1
n
=
RP R
1
n
=
20 160
20.n = 160
n=
Page 4 of 7
19. Dua buah lampu masing-masing sebesar 60
W/220 V dan 40 W/220 V disusun secara parallel
dan dipasang pada tegangan 220 volt. Daya yang
terpakai pada rangkaian tersebut sebesar…
Diket
Lampu 1 = 60 W / 220 V
Lampu 2 = 40 W / 220 V
V = 220 V
Dity. P = …?
Jawab
Lampu 1:
2
V2
V 2 (220 )
48.400
P=
R=
=
=
R
P
60
60
Lampu 2:
2
V2
V 2 (220 )
48.400
P=
R=
=
=
R
P
40
40
R pengganti:
1
60
40
=
+
RP 48.400 48.400
1
100
=
RP 48.400
48.400
= 484 Ω
100
Daya yang digunakan
RP =
2
P=
V 2 (220 )
48.400
=
=
=
R
484
484
watt
Page 5 of 7
LANGKAH PENYELESAIAN LATIHAN SOAL
1.
Jelaskan prinsip kerja dari sekering (alat pengaman untuk rangkaian listrik yang mengalami
arus pendek / konsleting)!
Jawab: sekering terdiri dari pita kawat yang punya titik leleh rendah. Jika arus
melewati sekering besar maka pita kawat meleleh sehingga rangkaian terbuka dengan
terputusnya kawat sekering.
2.
Sebuah kawat penghantar panjangnya 1 km dan diameternya 4 mm. Bila hambatan jenisnya
6,28 x 10-8 Ω .m, berapa besar hambatan kawat tersebut!
Diket
L = 1 km = 1.103 m
d = 4 mm = 4.10-3 m
d
r=
2
ρ = 6,28.10-8 Ω m
Dity. R = …?
Jawab
A = πr 2
r=
4.10 −3
= 2.10 −3
2
(
)
(
3.
(
2
)
A = 3,14. 2.10 −3 = (3,14). 4.10 −6 = 12,56.10 −6
Perhitungan hambatan kawat:
1.10 3
6,28.10 −5
L
−8
R = ρ = 6,28.10 .
=
= 0,5.10 −5+6 = 0,5.101 = Ω
−6
−6
A
12,56.10
12,56.10
Tiga buah resistor mempunyai hambatan berturut-turut 9, 7, dan 4 disusun secara seri.
Rangkaian ini dihubungkan dengan sebuah baterai sebesar 60 volt. Hitunglah kuat arus dan
beda potensial (tegangan) dalam tiap-tiap resistor!
Diket
R1 = 9 Ω;
R3 = 4 Ω
)
R2 = 7 Ω;
V = 60 V
Dity. I & V1, V2, dan V3 = …?
Jawab
RS = R1 + R2 + R3 = 9 + 7 + 4 = 20 Ω
V 60
=
=3A
R 20
V1
I=
V1 = I .R1 = 3.9 = 27 volt
V2
V2 = I .R2 = 3.7 = 21 volt
V3
4.
V3 = I .R3 = 3.4 = 12 volt
Sebuah aki 6 volt dihubungkan dengan empat buah hambatan 1 Ω , 2 Ω , 3 Ω , dan 6 Ω yang
disusun parallel. Hitunglah tegangan jepit jika hambatan dalamnya 1 Ω !
Diket
ε = 6 volt ;
r =1Ω
R1 = 1 Ω;
R3 = 3 Ω
R2 = 2 Ω;
Dity. V = ..?
Jawab
R4 = 6 Ω
Page 6 of 7
1
1
1
1
1 1 1 1 1 6 3 2 1 12
=
+
+
+
= + + + = + + + =
RP R1 R2 R3 R4 1 2 3 6 6 6 6 6 6
6
= 0,5 Ω
12
Arus :
I = V .R = 6.0,5 = 3 A
Tegangan jepit :
V = ε − I .r = 6 − 3.(1) = 6 − 3 = 3 Volt
Tentukan hambatan pengganti rangkaian berikut!
RP =
5.
Diket
Gambar
Dity. R PENGGANTI = …?
Jawab
1
1 1 1
2
3
= + = + =
RP1 18 9 18 18 18
18
=6Ω
3
RS1 = 6 + 6 = 12 Ω
RP1 =
1
1
2
+
=
12 12 12
12
=
=6Ω
2
= 6 + 9 = 15 Ω
RP 2 =
RP 2
RS 2
Page 7 of 7
TA. 2009/2010
1.
2.
Ada 4 benda titik yang bermuatan yaitu A, B, C,
dan D. Jika A menarik B, A menolak C, dan C
menarik D, sedangkan D bermuatan negatif,
maka...
muatan B negatif, muatan C positif
Sebuah bola konduktor bermuatan listrik seperti
gambar:
E=k
E = Eq
E = E A .q
7.
3.
Kuat medan listrik sama dengan nol terletak pada
titik...
Kuat medan dalam bola konduktor nol (0)
Gaya tolak antara dua muatan yang terpisah jarak
12 cm adalah 10-5 N. Besar muatan tersebut
adalah...
Diket
r = 12 cm = 12.10-2 m
F = 10-5 N
Dity. q = ...?
Jawab
q2
F = k. 2
r
q2
10 −5 = 9.10 −9.
(12.10 −2 ) 2
1,44.10 −7 = 9.10 9.q 2
1,44.10
9.10 9
q = 0,4.10 −8
F
E
0,05
q=
2.10 −2
q = 0,025.10 − 2
8.
q2 =
4.
5.
E = (0,5)(
. 0,25)
E= N
Sebuah titik bermuatan q berada di titik P dalam
medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan (+)
sehingga mengalami gaya sebesar 0,05 N dalam
arah menuju muatan tersebut. Jika kuat medan di
titik P besarnya 2 x 10-2 N C-1, maka besar dan
jenis muatan yang menimbulkan medan adalah...
Diket
F = 0,05 N
E = 2 . 10-2 N/C
Dity. Q = ...?
Jawab
F = E.q
q=
−7
q = ... C
Ketika terjadi kilat terdeteksi arus sebesar 6 x 104
dalam waktu 30 sekon. Besar muatan yang
dipindahkan dari awan bermuatan listrik ke bumi
selama 30 detik adalah...
Diket
l = 6.10-4 m
t = 30 s
Dity. Q = ...?
Jawab
Q=l.t
= 6 . 10-4 x 30
= 180 x 10-4
= ... C
Titik A terletak dalam medan listrik. Kuat medan
listrik di titik A = 0,5 N C. Jika di titik A
diletakkan benda bermuatan listrik 0,25 C, maka
pada benda tersebut bekerja gaya Coulomb
sebesar...
Diket
EA = 0,5 N
Q = 0,25 C
Dity. F = ...?
Jawab
q
r
9.
q = ... C (mua tan + )
Untuk memperbesar arus pergeseran dalam
kapasitor keping sejajar dapat dilakukan upaya:
1. menambah kecepatan perubahan fluks listrik
2. memperbesar jarak kedua keping
3. memperbesar luas permukaan keping
4. mengubah arah arus induksi
Pernyataan yang benar adalah...
1, 2, dan 3
Sebuah kapasitor plat sejajar mempunyai
kapasitas C dengan permeabilitas ε 0 , luas
penampang A dan jarak antar keping d. Jika
kapasitor mempunyai luas penampang 2 kali,
jarak antar keping 4d dan permeablitas 4 ε 0 ,
maka kapasitas kapasitor menjadi
Diket
C1 = C
ε = ε 0 ; ε 2 = 4ε 0
A1 = A;
A2 = 2 A
d 1 = d ; d 2 = 4d
Dity. C2 = ...?
Jawab
Page 1 of 7
ε 1 . A1
C1
d1
=
C 2 ε 2 . A2
d2
ε 0 .A
d
4ε 0 .2 A
4d
ε A
4d
= 0 x
4ε 0 2 A
d
=
1 q2
W= .
2 C
2
1 (C.V )
W= .
2 C
1 (0,04.10 −6 ).(20) 2
= .
2
0,04.10 −6
1
= .16.10 −6
2
= .... joule
12. Gambar:
[
]
C 1
=
C2 2
C2 = C
10. Gambar:
Dua keping logam yang sejajar dan jaraknya 0,5
cm satu dari yang lain diberi muatan listrik yang
berlawanan (sesuai gambra) hingga beda
potensial 104 volt. Bila muatan elektron adalah
1,6 x 10-19 C, maka besar dan arah gaya coulomb
pada sebuah elektron yang ada di antara kedua
keping adalah...
Diket
d = 0,5 cm
v = 104 volt
q = 1,6 . 10-19 C
Dity. F = ...?
Jawab
V=E.d
V
E=
d
10 4
E=
0,5.10 −2
E = 2.10 6
F
E=
q
F = E.q
F = (2.10 6 ).(1,6.10 −19 )
F = N ( positif )
11. Jika kapasitas kapasitor 0,04 µF dipasang pada
beda potensial 20 volt, maka energi yang
tersimpan adalah...
Diket
C = 0,04 µF
V = 20 volt
Dity. E = ...?
Jawab
C1 = 30 µF C2 = 15 µF C3 = 10 µF
Perhatikan gambar diatas. Setelah ujung A dan B
dilepas dari sumber tegangan yang beda
potensialnya 6 V, maka besar muatan pada
kapasitor C2 adalah...
Diket
C1 = 30 µF
C2 = 15 µF
C3 = 10 µF
Dity. Q = ...?
Jawab
1
1
1
1
=
+
+
C ekuivalen C1 C 2 C 3
1
C ekuivalen
1
C ekuivalen
1
C ekuivalen
=
1
1
1
+ +
30 15 10
=
1
2
3
+
+
30 30 30
=
6
30
30
= 5 µF
6
q1 = q 2 = q3 = q ekuivalen
C ekuivalen =
q ekuivalen = C ek .Vek
q ekuivalen = (5.10 −6 ).(6)
q ekuivalen = 30.10 −6 C
q ekuivalen =
µC
13. Diantara faktor-faktor yang mempengaruhi
kapasitas suatu kapasitor keping sejajar ialah...
jarak antar keeping dan zat dielektrikum
14. Dua buah kapasitor masing-masing mempunyai
kapasitas 2 µF dan 4 µF dirangkai seri.
Kapasitas penggantinya adalah...
Diket
C1 = 2 µF
C 2 = 4 µF
Dity. Cek = ...?
Jawab
Page 2 of 7
1
1 1
= +
C ek 2 4
XC =
1
2 1
= +
C ek 4 4
XC =
1
3
=
C ek 4
C ek =
µF
SOAL URAIAN 2
1.
2.
3.
Arus listrik mengalir sepanjang kawat listrik
tegangan tinggi dari selatan ke utara. Arah
medan magnet yang diakibatkan arus listrik di
atas kawat tersebut adalah...
timur
Besar gaya yang dialami seutas kawat lurus
berarus listrik tidak tergantung pada...
kuat arusnya
Gambar :
Perhatikan rangkaian listrik di atas. Arus pada
rangkaian tersebut adalah...
Diket
Gambar
Dity. I = ...?
Jawab
RS1 = 1 + 3 + 4 = 8 Ω
1
1 1
= +
RP 8 8
1
2
=
RP 8
8
=4Ω
2
= 16 + RP + 5
RP =
RS 2
RS 2 = 16 + 4 + 5
RS 2 = 25 Ω
4.
Menghitung arus
V 12,5
= A
I= =
R
25
Besar reaktansi kapasitif kapasitor 100 mF pada
frekuensi 100 Hz adalah...
Diket
C = 100 mF = 100.10-3 F
f = 100 Hz
Dity. XC = ...?
Jawab
1
2πfC
1
2.(3,14 )(
. 100 ). 100.10 −3
X C = 0,0159
(
)
XC ≈ Ω
5. Berikut ini adalah sifat elemen sekunder,
kecuali...
pada saat pengisian, kutub positifnya PbO
dan negatifnya Pb
6. Arus sebesar 5 ampere mengalir dalam kawat
yang ujung-ujungnya berselisih potensial 20 volt,
maka besar muatan permenit yang mengalir
melalui kawat adalah...
Diket
I=5A
V = 20 Volt
t = 1 menit
Dity. Q = ...?
Jawab
Q = I. t = 5 . 60 = ... C
8. Hambatan jenis suatu penghantar ditentukan
oleh:
1. Panjang penghantar
2. Suhu penghantar
3. Luas penampang penghantar
4. Jenis penghantar
Pernyataan di atas benar adalah…
1 dan 3
9. Satuan hambatan dalam ohm, satuan ini identik
dengan...
Volt.detik/Coulomb
10. Besar hambatan suatu bahan adalah...
Diket
Dity. Formula R = ...?
L
ρ=R
A
R=
ρ
L
A
A
R=ρ
L
11. Suatu kawat panjang 8 m, luas penampangnya
0,5 mm2 serta hambatan jenisnya 2,5 x 10-6 m.
Jika kawat dialiri arus listrik hingga ujungujungnya memiliki seleisih potensial sebesar 8
volt, maka besarnya kuat arus listrik ialah...
Diket
L=8m
A = 0,5 mm2 = 0,5.10-6 m2
ρ = 2,4 x 10-6 m
V = 8 volt
Dity. I = ...?
Jawab
Page 3 of 7
R=ρ
L
A
(
R = 2,4.10 −6
) (0,5(.810) )
−6
19,2.10 −6
= 38,4 Ω
0,5.10 −6
Diketahui
R=
V = I .R
8
V
=
≈ A
R 38,4
12. Tahanan pengganti pada rangkaian hambatan
seperti pada gambar berikut adalah...
Gambar :
I=
Arus listrik yang mengalir melalui akumulator
sebesar…
Diket
n = 3 (parallel)
P = 15 watt, 12 volt
V = 12 volt
r = 0,8 Ω
Dity. I = …?
Jawab
V
P= 2
R
2
V 2 (12 )
144
R=
=
=
= 9,6 Ω
P
15
15
R pengganti paralel
1
1
1
1
=
+
+
RP 9,6 9,6 9,6
1
3
=
RP 9,6
9,6
= 3,2 Ω
3
Perhitungan Arus (I )
RP =
Diket
Gambar
Dity. R PENGGANTI = …?
Jawab
1
1 1 1
2
3
= + =
+
=
RP1 18 9 18 18 18
18
=6Ω
3
RS1 = 6 + 6 = 12 Ω
RP1 =
1
1
2
+
=
12 12 12
12
RP 2 =
=6Ω
2
RS 2 = 6 + 9 = 15 Ω
13. Tahanan paling besar yang dapat diperoleh dari
kombinasi 4 buah tahanan yang masing-masing
besarnya 10 Ω , 20 Ω , 25 Ω , dan 50 Ω
adalah...
Diket
R1 = 10 Ω
R2 = 20 Ω
R3 = 25 Ω
R4 = 50 Ω
Dity. R pengganti terbesar = …?
Jawab
R pengganti terbesar jika disusun seri
RS = R1 + R2 + R3 + R4
RS = 10 + 20 + 25 + 50
RS = … Ω
15. Tiga buah lampu pijar masing-masing dibuat
untuk digunakan pada 15 watt dan 12 volt
dirangkai secara parallel. Ujung-ujung rangkaian
itu dihubungkan dengan jepitan sebuah
akumulator 12 volt dan hambatan dalam 0,8.
RP 2 =
V
12
12
=
=
= A
R + r 3,2 + 0,8 4
16. Alat pemanas listrik memakai 5 A, apabila
dihubungkan dengan sumber 100 volt.
Hambatannya adalah...
Diket
I=5A
V = 100 volt
Dity. R = ...?
Jawab
V 100
= Ω
R= =
I
5
17. Alat listrik yang mempunyai tahanan dalam yang
sangat besar adalah…
galvanometer
18. Sejumlah resistor masing-masing dari 160
dihubungkan paralel untuk membawa arus 5 A
yang berasal dari sumber tegangan 100 V, jumlah
resistor yang dibutuhkan...
Diket
R = 160 Ω
I=5A
V = 100 Volt
Dity. n = …?
Jawab
V 100
RP = =
= 20 Ω
I
5
Untuk R paralel
I=
1
n
=
RP R
1
n
=
20 160
20.n = 160
n=
Page 4 of 7
19. Dua buah lampu masing-masing sebesar 60
W/220 V dan 40 W/220 V disusun secara parallel
dan dipasang pada tegangan 220 volt. Daya yang
terpakai pada rangkaian tersebut sebesar…
Diket
Lampu 1 = 60 W / 220 V
Lampu 2 = 40 W / 220 V
V = 220 V
Dity. P = …?
Jawab
Lampu 1:
2
V2
V 2 (220 )
48.400
P=
R=
=
=
R
P
60
60
Lampu 2:
2
V2
V 2 (220 )
48.400
P=
R=
=
=
R
P
40
40
R pengganti:
1
60
40
=
+
RP 48.400 48.400
1
100
=
RP 48.400
48.400
= 484 Ω
100
Daya yang digunakan
RP =
2
P=
V 2 (220 )
48.400
=
=
=
R
484
484
watt
Page 5 of 7
LANGKAH PENYELESAIAN LATIHAN SOAL
1.
Jelaskan prinsip kerja dari sekering (alat pengaman untuk rangkaian listrik yang mengalami
arus pendek / konsleting)!
Jawab: sekering terdiri dari pita kawat yang punya titik leleh rendah. Jika arus
melewati sekering besar maka pita kawat meleleh sehingga rangkaian terbuka dengan
terputusnya kawat sekering.
2.
Sebuah kawat penghantar panjangnya 1 km dan diameternya 4 mm. Bila hambatan jenisnya
6,28 x 10-8 Ω .m, berapa besar hambatan kawat tersebut!
Diket
L = 1 km = 1.103 m
d = 4 mm = 4.10-3 m
d
r=
2
ρ = 6,28.10-8 Ω m
Dity. R = …?
Jawab
A = πr 2
r=
4.10 −3
= 2.10 −3
2
(
)
(
3.
(
2
)
A = 3,14. 2.10 −3 = (3,14). 4.10 −6 = 12,56.10 −6
Perhitungan hambatan kawat:
1.10 3
6,28.10 −5
L
−8
R = ρ = 6,28.10 .
=
= 0,5.10 −5+6 = 0,5.101 = Ω
−6
−6
A
12,56.10
12,56.10
Tiga buah resistor mempunyai hambatan berturut-turut 9, 7, dan 4 disusun secara seri.
Rangkaian ini dihubungkan dengan sebuah baterai sebesar 60 volt. Hitunglah kuat arus dan
beda potensial (tegangan) dalam tiap-tiap resistor!
Diket
R1 = 9 Ω;
R3 = 4 Ω
)
R2 = 7 Ω;
V = 60 V
Dity. I & V1, V2, dan V3 = …?
Jawab
RS = R1 + R2 + R3 = 9 + 7 + 4 = 20 Ω
V 60
=
=3A
R 20
V1
I=
V1 = I .R1 = 3.9 = 27 volt
V2
V2 = I .R2 = 3.7 = 21 volt
V3
4.
V3 = I .R3 = 3.4 = 12 volt
Sebuah aki 6 volt dihubungkan dengan empat buah hambatan 1 Ω , 2 Ω , 3 Ω , dan 6 Ω yang
disusun parallel. Hitunglah tegangan jepit jika hambatan dalamnya 1 Ω !
Diket
ε = 6 volt ;
r =1Ω
R1 = 1 Ω;
R3 = 3 Ω
R2 = 2 Ω;
Dity. V = ..?
Jawab
R4 = 6 Ω
Page 6 of 7
1
1
1
1
1 1 1 1 1 6 3 2 1 12
=
+
+
+
= + + + = + + + =
RP R1 R2 R3 R4 1 2 3 6 6 6 6 6 6
6
= 0,5 Ω
12
Arus :
I = V .R = 6.0,5 = 3 A
Tegangan jepit :
V = ε − I .r = 6 − 3.(1) = 6 − 3 = 3 Volt
Tentukan hambatan pengganti rangkaian berikut!
RP =
5.
Diket
Gambar
Dity. R PENGGANTI = …?
Jawab
1
1 1 1
2
3
= + = + =
RP1 18 9 18 18 18
18
=6Ω
3
RS1 = 6 + 6 = 12 Ω
RP1 =
1
1
2
+
=
12 12 12
12
=
=6Ω
2
= 6 + 9 = 15 Ω
RP 2 =
RP 2
RS 2
Page 7 of 7