LISTRIK ARUS SEARAH DC doc

223

Listrik dan magnet

LISTRIK ARUS SEARAH(DC)
1. Tes ITB 1975
Sebuah lampu dengan 60W;110V dipasang pada tegangan 100V adalah …
1. daya yang digunakan lampu 54,5 watt
3. arus yang melalui lampu 0,6A
2. lampu lebih redup
4. hambatan lampu 201,7 ohm
Jawab : 2 dan 4 (C)
Pl 60watt ;Vl 110volt;V 100volt
 P  I .V 0,496 x100 49,6 , (pernyataan 1 salah)
2

 Rl 
I 

Vl
(110) 2


210,67 201,7 : (pernyataan 2 benar)
Pl
60

V
100

0,496 0,5 A : (pernyataan 3 salah)
Rl
201,7

 I l 0,545 0,6 A  I 0,5 A : (pernyataan 4 benar)

2. Tes ITB 1975
Suatu alat pemanas yang menggunakan listrik, hambatannya 12 ohm dan khusus
dipakai untuk beda potensial 120 volt. Bila alat itu dipakai untuk memanaskan air
sebanyak 40 kg sehingga temperaturnya naik dari 200C sampai 800C, maka waktu
yang dibutuhkan …(ambil 1 kalori =4,2 joule)
A. 3,6 jam

B. 2,3 jam
C. 15 menit D. 12 menit E. 10 menit
Jawab : B
alat pemanas listrik : R 12;V 120volt; t ... ?

air : m 40kg; T1 20 0 C; T2 80 0 C; c 4200J/kg 0 C
energi listrik sebanding dengan kalor yang diterima air
V2
V2
.t  Q (air) m.c.(T2  T1 ) 
.t m.c.(T2  T1 )
R
R
m.c.(T2  T1 ) R 4 x 4200(80  20)12
t

8400sekon 2,33 jam
V2
120 2

W (listrik) V .I .t 

3. Tes ITB 1976
Empat resistor yang harganya berturut-turut 5 , 12 , 15 dan 30
disusun seperti pada gambar, E adalah sumber tegangan 28V dengan hambatan
dalam 1 .Resistor yang beda potensial ujung-ujungnya terbesar adalah …
A. resistor gabungan 15 dan 30
B. resistor 5
D. resistor 15
15
C. resistor 12
E. resistor 30
530 12 Jawab : C

E

15 x30
15 : 30(paralel)  R P 
10
15  30

Pembahasan soal-soal UMPTN

224

Listrik dan magnet
5; R P : 12( seri )  R 5  10  12 27
V
28

A maka :
R 27
: IR12 5 : 10 : 12

karena : I 5  I Rp  I 12  I 
 V5 : V Rp : V12  IR5 : IR Rp

Resistor yang beda potensial paling besar pada hambatan 12
4. Skalu 1978
Tiga buah lampu pijar masing-masing dibuat untuk dipakai pada 15watt dan 12V

dirangkai secara parallel. Ujung-ujung rangkaian dihubungkan dengan jepitanjepitan sebuah akumulator dengan ggl 12volt dan hambatan dalam 0,8 ohm. Arus
listrik yang melalui akumulator itu besarnya …A
A. 3,75
B. 3,00
C. 2,25
D. 1,50
E. 1,25
Jawab : B>>Tiga buah lampu disusun parallel
n 3 : P 15watt : V 12volt; E 12volt; r 0,8; I ... ?

V 2 12 2 144
1
1 1 1
3
R
R 


 
     Rp 

P
15
15
Rp
R R R R
3

 Rp 

R 144 / 15 144
E
12


  I 

3 A
3
3
45

R p  r 144 / 45  0,8

5. PPI 1979

12V

6V

Pada gambar rangkaian disamping, energi yang tiap
detik dalam hambatan 2 adalah …watt
A.18
B. 12 C. 9 D. 6 E. 3

2 4
Jawab : A

a

b

c
6V

12V

2 4 6
f

e

jalur  f  e  d  c  b  a
V fa  6V  12V 6 volt
 Pfa 

V fa
R

2



62
18 volt
2

d

6. PPI 1979
Jika arus 4A mengalir dalam kawat yang ujung-ujungnya berselisih potensial 12
volt, besar muatan per menit yang mengalir melalui kawat adalah …C
A. 4
B. 12
C. 60
D. 120
E. 240
Jawab : E
Pembahasan soal-soal UMPTN

225

Listrik dan magnet
V 12 volt; t 1 menit; I 4A; q ... ?  I 

q
 q  I .t 4 x60 240A
t

7. PPI 1980
Faktor-faktor yang turut menentukan besar hambatan jenis suatu kawat logam
adalah …
1. panjang kawat
3. luas penampang kawat
2. suhu kawat
4. bahan kawat
Jawab : 1 dan 3 benar(B)>>>  

R. A
1
   A;  
l

l

8. PPI 1980
Sebuah lampu pijar yang menggunakan daya 80 watt pada sumber tegangan 220
volt, dipasang pada suatu sumber berpotensial 110 volt, maka daya yang dipakai
lampu itu adalah …watt
A. 320
B. 160
C. 80
D. 40
E. 20
Jawab : E
Pl 80watt;Vl 220volt;V 110 volt; P ... ?
2
V
V 2 V 2 Vl
R


 P  Pl 
P
P
Pl
 Vl

2

2


110 
 80
 20watt
 220 


9. PPI 1981
Pada rangkaian di atas amperameter menunjuk kan besar yang mengalir yaitu I1
, I 2 dan I 3 , E adalah sumber ggl dan hambatan S lebih besar daripada
hambatan R. Diantara pernyataan-pernyataan di bawah ini mana yang betul ?
1. I1 lebih besar daripada I 2 3. I 1  I 2  I 3
I1 E
2. I 3 lebih besar daripada I 2 4. I 2 xS  I 3 xR
Jawab : 1 dan 3 benar (B)
I



R

2

S

I3

I1 

E
E
E
: I 2  : I 3   I1  I 2  I 3
RP
R
S

 I 1  I 2 : I 1  I 3  (pernyataan 1 benar dan 2 salah)
 I 1  I 2  I 3  (pernyataan 3 benar)  I 2 xR  I 3 xS  (pernyataan 4 salah)

10. PPI 1981

IX

IY
V

V

I Z
V

Ketiga grafik di atas masing-masing
menyatakan hubungan kuat arus I dan beda
potensial V pada tiga macam beban X, Y dan Z.

Kesimpulan yang dapat diambil adalah …
1. X dan Y memenuhi hukum Ohm
2. hambatan X lebih kecil daripada hambatan Y
3. Z mungkin berupa bola lampu pijar
Pembahasan soal-soal UMPTN

226

Listrik dan magnet
4. hambatan Z menurun bila lebih membesar
Jawab : 1 dan 3(B)
V
1
1
 I  V  X   I  XV : (Pernyataan 1 benar)
R
R
R
I
I
2. X tg X   R X  Y tg Y   RY   X   Y  R X  RY
V
V
(pernyataan 2 salah)

1. I 

Pernyataan (3) benar dan (4) salah
Ketika lampu pijar makin panas, hambatan lampu bertambah besar. Hal ini
mengakibatkan arus semakin bertambah kecil sehingga arus tidak lagi bersifat
tetap tetapi selalu berubah (tidak linier)
11. PPI 1981

a

3
24V

S1

3
b

S2

6

voltV
meter

Untuk rangkaian seperti pada gambar,
bila S1 dan S 2 ditutup, maka
voltmeter akan menunjukkan harga …
volt
A. nol
C. 9,6
E. 24
B. 4,8
D. 12
Jawab : C

Jalur a; S1 ;b; S 2 rangkaian parallel dan resistor pengganti rangkaian disebut
resistor pengganti total, maka :
RP 

3x6
V
24
2  Rtot 3  RP 3  2 5  I 
 4,8 A
36
Rtot
5

Vab  IxRP 4,8 x 2 9,6 volt

Kuat arus listrik pada rangkaian seri adalah sama, maka :
Vab
R
V
2

 Vab  P xV  x 24 2 x 4,8 9,6 volt
RP
Rtot
Rtot
5
12. PPI 1982
Jika penghambat R dan kapasitor C dipasang parallel kemudian ujung-ujungnya
kita hubungkan dengan kutub positif dan negative sebuah baterai, maka dalam
keadaan stasioner …
1. R menjadi panas
3. arus di R tetap
2. C menjadi panas
4. muatan di C berubah terhadap waktu
Jawab : 1 dan 3 benar(B)
Kapasitor C tidak dapat mengalirkan arus listrik arus searah dan hanya
mengalir pada R (resistor) sehingga R akan mengalami panas dan harga R akan
tetap
13. PPI 1982
Pembahasan soal-soal UMPTN

227

Listrik dan magnet

Sepotong kawat dengan hambatan R. Jika dialiri sebesar I menghasilkan kalor
tiap detik sebesar H. untuk arus listrik sebesar 2I, kalor yang dihasilkan tiap detik
dalam kawat adalah sebesar …H
A. ¼
B. ½
C. 1
D. 2
E. 4
Jawab : E
Q1  H ; R1  R; I 1  I Q2 ...H ; R2  R; I 2 2 I
2

Q1 I 1
I
2I
 2  Q2 Q1 ( 2 ) 2  H ( ) 2 4 H
Q2 I 2
I1
I
14. PPI 1982
Dua buah bola lampu masing-masing 60watt;120volt dan 40watt;120volt. Jika
kedua bola lampu itu dihubungkan seri pada tegangan 120volt, maka jumlah daya
pada kedua bola lampu adalah …watt
A. 100
B. 50
C. 24
D. 20
E. 18
Jawab : C
P1 60 watt ;V1 120volt  seri  P2 40 watt;V2 120volt
2

PS ... ?V 120 volt   R1 

2

V1
V
120 2
120 2

240  R2  2 
360
P1
60
P2
40

 RS  R1  R2 240  360 600   PS 

V 2 120 2

24watt
RS
600

15. PPI 1983

R

a

R

I

Pada rangkaian seperti pada gambar masing-masing
hambatan R adalah 6 ohm. Tegangan baterai adalah 9
volt, sedangkan hambatan dalam baterai diabaikan.
Arus I adalah …A
A. 0,5 B. 1,0 C. 1,5
D. 3,0 E. 4,5

Jawab : E

6
6
6
9V

Perhatikan perubahan rangkaian.
Dari gambar rangkaian di atas adalah rangkaian parallel seperti
pada gambar disamping, maka :
Rp 

R 6
V
9
 2  I 
 4,5 A
n 3
Rp 2

16. PPI 1983
Alat listrik yang mempunyai hambatan terbesar adalah …
Nama Alat
Tegangan kerja (volt)
Daya (watt)
A Pemanas
120
400
B Motor
120
200
Pembahasan soal-soal UMPTN

228

Listrik dan magnet
C Lampu
D Pesawat TV
E Pompa air
Jawab : D

120
220
220

150
110
125

V2
V2
120 2 120 2 120 2 220 2 220 2
 R
 R A : RB : RC : RD : RE 
:
:
:
:
R
P
400 200 150 110 125
 R A : RB : RC : R D : RE 36 : 72 : 96 : 440 : 387,2
P

17. Sipenmaru 1984

A

10

2 5 B

10

5

Jika Vab 15volt , maka besarnya daya pada
hambatan 2 adalah …W
A. Nol
B. ½ C. 2/3 D. 1
E. 1,5
Jawab : A

Rangkaian gambar di atas merupakan jembatan Wheastone dalam keadaan
seimbang ( 10x5 10x5 ), sehingga tidak arus pada 2 ohm. Jadi daya
pada 2 ohm sama dengan nol
18. Sipenmaru 1984
Bola lampu listrik yang dihubungkan dengan tegangan 200V dapat memijarkan
filament lampu yang hambatannya 400 ohm. Luas permukaan 100 mm2 pada
suhu 2000K. Diketahui konstanta Stefan-Boltzman 5,67 x10  8 watt / m 2 K 4 ,
emisivitas sama dengan 1
1. daya listrik yang timbul 100 watt
2. daya radiasi yang timbul 90,72 watt
3. kuat arus yang lewat lampu 0,5A
4. energi listrik timbul selama 5 menit 30000J
Jawab : 1,2,3 dan 4(E)
V 200volt; R 400; A 100mm 2 ; T 2000K ; 5,67 x10  8 watt / m 2 K 4
V2
200 2

100watt : (benar)
R
400
( 2).P eAT 4 1x5,67 x10  8 x10  4 x( 200) 4 90,72watt : (benar)
(1).P  I .V 

(3).I 

V
200

0,5 A : (benar)  ( 4).W  Pxt 100x5 x 60 30000J (benar)
R 400

19. Sipenmaru 1984
Suatu bola lampu pijar ketika dipasang ternyata warnanya merah. Setelah diteliti
didapatkan bahwa pada lampu tersebut tertulis 60W;220V, sedangkan tegangan
yang ada adalah 110 volt. Jika I adalah intensitas lampu sekarang pada jarak 2 m
dan I0 adalah intensitasnya bila tegangan listrik 220 volt, juga pada jarak 2 m dan
hambatan lampu tetap, maka I : I 0 adalah …
A. ½
B. ¼
C. 1/8
D. 1/16
E. 1/32
Pembahasan soal-soal UMPTN

229

Listrik dan magnet

Jawab : B
Intensitas cahaya berbanding lurus dengan daya cahaya juga sebanding dengan
kuadrat tegangan
V 110 volt : VL V0 220 volt  I : I 0 ... ?
2

I P V 2  I : I 0 V 2 : V0 110 2 : 220 2 1 : 4

20. Sipenmaru 1984
Untuk rangkaian pada gambar di bawah ini diketahui R1 9 , R2 6 ,
R3 3 , dan R4 2 . Ujung ab dihubungkan pada beda potensial 20 volt,
maka :
1. hambatan pengganti sebesar 10
R1
2. arus pada R4 2 adalah 1A
3. arus pada R2 6 adalah 1/3 A
R2
R4 4. arus pada R3 3 adalah 1 13 A

a

R3

b

Jawab : 1 dan 3 benar (B)

a
b

R4w
R2

x
R3

z

R4

y

Vwz 2 x1 2 volt  I ( R2 ) 

1 1 1 1 2  3
wxyz (paralel) : R p    
1
6 3 2
6
R4 ; RP (seri) : R  R4  R P 9  1 10
kuat arus I : I  I R ( 4 ) 

Vab 20
 2 A
R
10

Vaw 2 x9 18volt

Vwz 2 1
V
2
  A  I ( R3 )  wz  A
R2
6 3
R3
3

21. Sipenmaru 1985
Sebuah electromotor digunakan untuk mengangkat beban bermassa 2 kg vertical
ke atas ( g 9,8m / s 2 ). Bila electromotor bekerja bekerja pada tegangan10 volt
dan arus arus yang mengalir 1,96A, dalam waktu 4 detik dapat mengangkat beban
tersebut setinggi 2 m, efisiensi electromotor tersebut adalah …%
A. 40
B. 50
C. 75
D. 80
E. 100
Jawab : B

 masukan : V 10volt; I 1,96 A; t 4sekon
elektromotor
 ...? %
2
keluaran

m

2
kg
:
g

9
,
8
m/s
:
h

2
m


 Ep mgh 2 x9,8 x 2 39,2J  W Vit 10 x1,96 x 4 78,4J
 

Ep
39,2
x100% 
x100% 50%
W
78,4

Pembahasan soal-soal UMPTN

230

Listrik dan magnet
22. Sipenmaru 1985
Dari gambar dibawah ini didapatkan besar arus I adalah …ampere
A.0,5
2
B. 1,2
4V 2 2 C. 1,45
D.2
I 2
E. 8
Jawab : B

a x

2
2 2
I
c 2b y
4V

 I 

axyb(seri) : Rs 2  2 4
4 x2
8 4
  
42 6 3
4 10
abc(seri) : R 2   
3
3
ab(paralel) : R p 

V
4
12

 1,2 A
R 10 / 3 10

23. Sipenmaru 1986
Suatu tungku listrik akan dipergunakan untuk mendidihkan air pada suhu 1000C.
Tungku tersebut memerlukan arus 2A pada tegangan 210V. Waktu yang
diperlukan untuk mulai mendidihkan air itu dari suhu 300C sampai 1000C, jika
massa air 200 gram adalah …detik (kalor jenis air 4,2 J/g0C)
A. 33,3
B. 57,3
C. 125
D. 140
E. 1400
Jawab : D
Tungku(listrik)  I  2 A : V  210volt : t ... ? sekon
air  m 20gr : c 4,2J/g 0 C : T1 30 0 C : T2 100 0 C

Kalor yang diterima air berbanding lurus dengan usaha listrik yang diperlukan
untuk menaikkan suhu yang ditentukan, yaitu :
mc (T2  T1 )
W (listrik) Q (air)  Vxixt m.c(T2  T1 )  t 
Vxi
0,2 x 4200(100  30) 840 x70
t

140sekon
210 x 2
420
24. Sipenmaru 1987
Untuk mengukur hambatan R dipakai suatu rangkaian seperti gambar. Baterai E
dengan ggl 12 volt, yang hambatan dalamnya diabaikan, dihubungkan seri
dengan hambatan yang dicari R dan voltmeter (V) yang hambatannya (
RV 20k ). Jika pembacaan voltmeter 2 volt, besar hambatan yang dicari
adalah … k

Pembahasan soal-soal UMPTN

231

Listrik dan magnet

R

E V

A. 20
C. 75
B. 50
D. 100
Pada voltmeter :

E. 120
Jawab : D

RV 20k : VV 2volt : I I V ... ?
I I V 

VV
2

0,1x10  3 A 0,1mA
RV
20k

Maka :

R ... ?
12V

E I ( R  RV )  12 0,1m( R  20k ) 0,1mR  2
 R

I V  I RVV
V

10
10

100 x103 100k
3
0,1m 0,1x10

25. Sipenmaru 1987
Sebuah ammeter terdiri galvanometer yang dapat dilalui arus listrik maksimum
1mA dengan resistansi 2 ohm dan dirangkai parallel dengan resistor sebesar
0,0002 ohm. Dengan demikian ammeter dapat digunakan untuk mengukur arus
listrik sampai …A
A. 10
B. 10,001
C. 10,01
D. 10,1
E. 11
Jawab : B

a RA

i iA
is R

b RA

 2

i A 1mA
R 0,0002

V ( R A ) V ( R )  i A R A i S R  i S i A

RA
R

2
10000mA
0,0002
i i A  i S 10000  1 10001mA 10,001A
i S 1( mA)

26. Sipenmaru 1988 Kode 71
Jika di dalam rangkaian listrik ini, jarum Galvanometer tidak
E 4V
menyimpang maka tegangan antara P dan Q adalah …volt
A.5,5 B. 4,0 C. 2,0
D. 1,5 E. 0,75
P Q
Jawab : D

G
E 1,5V

 I G 0;V PQ  E  I G RG 1,5  0 RG 1,5volt

27. Sipenmaru 1988 Kode 71
Votlmeter V memiliki hambatan 1k . Ampera meter A 1 . Kedua alat ini
digunakan untuk mengukur hambatan X dengan menggunakan rangkaian seperti
pada gambar. Pada V terbaca 5volt, pada A terbaca 25mA. Besarnya hambatan X
adalah …ohm

Pembahasan soal-soal UMPTN

232

Listrik dan magnet

V

X

A

E

A. 200
B. 250

C. 300
D. 350

E. 500
Jawab : B

RV 1k;V 5volt ; I A 25mA; R X  X ... ?
IV 

I V RV

IX
I AA
RX

V
5

5mA
RV
1000

I X  I A  I V 25  5 20mA
V
5000
 X 

250
IX
20

28. Sipenmaru 1988 kode 71
Sebuah bola lampu listrik dibuat 220V/50W, yang mana dari pernyataanpernyataan berikut yang benar ?
A. dayanya selalu 50watt
B. tegangan minimum yang diperlukan untuk menyalakannya 220 volt
C. tahanan adalah 484 ohm
D. diperlukan aliran arus sebesar 5/22 ampere, untuk menyalakannya
E. menghabiskan energi sebesar 50 joule dalam 1 detik bila dihubungkan dengan
sumber tegangan 220 volt
Jawab : E
P 50watt;V 220volt

A. dayanya selalu 50 watt
jika tegangannya tetap pada 220 volt, tetapi jika diganti tegangannya maka
daya lampu berubah (pernyataan A salah)
B. tegangan minimum yang diperlukan untuk menyalakannya 220 volt
bila tegangan diganti, maka lampu akan lebih redup(pernyataan B salah)
C. tahanan adalah 484 ohm

V 2 220 2
R

968 (pernyataan C salah)
P
50


D. diperlukan aliran arus sebesar 5/22 ampere, untuk menyalakannya
I

P
50
5

  (pernyataan D salah), karena arus yang digunakan yang
V 220 22 

lebih kecil dari itu akan tetap menyala tetapi lebih redup
E. menghabiskan energi sebesar 50 joule dalam 1 detik bila dihubungkan dengan
sumber tegangan 220 volt
energi yang diperlukan pada tegangan 220 volt setia detiknya adalah
W  P.t 50 x1 50 joule (pernyataan E benar)
29. UMPTN 1989 Rayon A

Pembahasan soal-soal UMPTN

233

Listrik dan magnet

Sebuah ketel berdaya 3 kW dan berisi 2 liter air 200C, dialiri arus selama 15
menit. Jika kalor jenis air 4,2kJ / kg 0 C , kalor penguapan air 2,3 x10 3 kJ / kg
dan dinding ketel tidak menyerap kalor, maka sisa air yang berada di dalam ketel
adalah …liter
A. 0,8
B. 1,1
C. 1,5
D. 1,8
E. 2.0
Jawab : B
P (ketel ) 3kJ : V 2liter 2kg : T1 20 0 C : T2 1000 C
t 15menit : c(air) 4,2kJ/kg 0 C : L(uap) 2,3x10 3 kJ/kg : M sisa ... ?
Q Q (air)  Q (uap)  M .c(T2  T1 )  M (uap)L
Q 2 x 4200x(100  20)  M (uap) x 2300 672000  2300M (uap)

Kalor panas sebanding dengan usaha listrik yang diperlukan, maka :
P.t 672000  2300M (uap)  3000x15 x 60 672000  2300M (uap)
2700000  672000
881,7 kg 882kg 0,882liter
2300
M (sisa)  M (air)  M (uap) 2  0,882 1,118liter 1,1liter
M (uap) 

30. UMPTN 1989 Rayon B
Alat pemanas listrik memakai 5A apabila dihubungkan dengan sumber 110 volt.
Hambatannya adalah …ohm
A. 0,05
B. 5
C. 22
D. 110
E. 550
Jawab : C
I 5 A;V 110 volt ; R ... ?  R 

V 110

22
I
5

31. UMPTN 1989 Rayon B
Ke dalam air 100 liter air yang bersuhu 60C dialirkan arus
listrik melalui kawat yang direntangkan (lihat gambar).
Dinginkan air yang keluar dari kran K bersuhu 300C. Kuat
K arus yang digunakan ternyata 2A dan pemanasan
berlangsung selama 50 menit (bejana dianggap tidak
air
menyerap kalor), dan 1joule = 0,24 kalori. Untuk maksud
tersebut kita harus memasang
kawat yang berhambatan …ohm
A. 500
B. 833
C. 1030
D. 1500
E. 2300
Jawab : B
V 1000liter 100dm 3 100 x10 3 cm 3 : 1J 0,24kal
m  xV 1x10 6 10 6 g : T1 6 0 C : T2 30 0 C : I 2 A : t 50menit
W Q(air )  0,24W Q (air )  0,24( I 2 xRxt ) mc(T2  T1 )

 R

mc(T2  T1 )
10 5 x1x(30  6)

833,33 833
0,24 xI 2 xt
0,24 x 2 2 x50 x60

Pembahasan soal-soal UMPTN

234

Listrik dan magnet

32. UMPTN 1989 Rayon B
Pada rangkaian dibawah ini C 100F . Perbandingan daya pada 9 ohm dan 3
ohm adalah …
A.1/3
12V5V 6V
B. 2/3
C. 3
100 F
D.3,5
E. 4,5
92
Jawab : C
Kapasitor sebesar 100F pada rangkaian tidak di aliri
sama, maka :
12V 36V arus, maka arus pada rangkaian
2
P
9I
P9 9 I 2 ; P3 3I 2  9  2 3
9
 P3 3I
33. UMPTN 1989 Rayon C
Sebuah bola lampu berukuran 30V;90W. Jika hendak dipasang pada sumber
tegangan 120V dengan daya tetap, maka lampu harus dirangkaikan seri dengan
hambatan …ohm
A. 10
B. 20
C. 30
D. 40
E. 50
Jawab : C
Pl 90watt : Vl 30volt : V 120volt : R ... ? P 90watt
I

Pl 90
 3 A  V Vl  V R  V R V  Vl 120  30 90volt
Vl 30

R

V 90
 30
I
3

34. UMPTN 1990 Rayon A
Besarnya arus listrik yang mengalir melalui sebuah konduktor ditentukan oleh …
2. besarnya hambatan
3. besarnya tegangan rangkaian
3. kerapatan electron konduktor
4. bentuk penampang konduktor
Jawab : 1,2,3 benar (A)
V
1
1. I   I  , (pernyataan 1 benar)
R
R
E.r

2. I 

, (pernyataan 2 dan 3 benar)
R
R 0 A
l
1
4. R    R   I  A : tetapi bukan bentuk penampang
A
A
(pernyataan 4 salah)

35. UMPTN 1990 Rayon A

Pembahasan soal-soal UMPTN

235

Listrik dan magnet

Sebuah galvanometer yang hambatannya 50 ohm akam mengalami simpangan
maksimum jika dilalui arus 0,01A. Agar dapat digunakan untuk mengukur
tegangan hingga 100 volt, maka harus dipasang hambat …
A. muka sebesar 9950 ohm
B. muka sebesar 5000 ohm
C. cabang sebesar 9950 ohm
D. cabang sebesar 5000 ohm
E. muka dan hambatan cabang masing-masing sebesar 2500 ohm
Jawab : A
R g 50; I 0,01A; Rmuka ...? V 100 volt
 V g  I .R g 0,01x50 0,5volt  Rmuka (

V
100
 1) R g (
 1)50
Vg
0,5

 Rmuka (200  1)50 9950

36. UMPTN 1990 Rayon A
Sebuah keluarga menyewa listrik PLN sebesar 500 watt dengan tegangan
110volt. Jika untuk penerangan keluarga itu menggunakan lampu 100W;220V,
maka jumlah lampu maksimum yang dapat di pasang …buah
A. 5
B. 10
C. 15
D. 20
E. 25
Jawab : D
PPLN 500watt;V PLN 110 volt; PL 100watt : VL 220 volt
n(lampu) ...?maksimal  lampu yang digunakan adalah :
V
P  Pl  PLN
 Vl

2

2


110 
 100
 25watt  PPLN nP  500 nx 25  n 20
 220 


37. UMPTN 1991 Rayon A
Suatu mesin carnot yang bekerja antara suhu 27 0C dan 2270C digunakan untuk
menggerakkan sebuah generator yang tegangan keluarannya 220 V. Jika setiap
detik mesin carnot itu menyerap kalor 5500 joule, maka kuat arus keluaran
maksimum generator adalah …A
A. 2,75
B. 10
C. 15
D. 22
E. 25
Jawab : B
Mesin carnot> T2 27 0 C 300K : T1 227 0 C 500K : Q1 5500J : W ... ?
T
Q
T
Q
T
300
maka :  1  2 1  2  2  2 Q2 Q1 2 5500 x
3300J
T1
Q1 T1 Q1
T1
500
 W Q1  Q2 5500  3300 2200J
pada generator terjadi : W (mesin karnot) W (generator)  V 220volt; I ... ?
W
2200
W  P.t  Px1  P VxI  I 

10 A
V
220

38. UMPTN 1991 Rayon A
Pembahasan soal-soal UMPTN

236

Listrik dan magnet

Tiga elemen kutub-kutub positifnya dihubung kan ke titik a dan kutub-kutub
negatifnya ke titik b. Ggl dan hambatan dalam tiap elemen ditunjukkan oleh
gambar dibawah ini. Beda potensial antara a dan b adalah …volt
A. 12/13
C. 2,8
E. 9,0
I1
B. 1,2
D. 3,0 Jawab : C

;1
a 2V
I

b

3V ;1
I2
4V ;2

1
1 1 1 2  2 1 5
2
   
  RP  
RP 1 1 2
2
2
5

E E
E  2  2 3 4  14
Vab  RP  1  2  3       
r2
r3  5  1 1 2  5
 r1
Vab 2,8volt

39. UMPTN 1991 Rayon B
Tersedia tiga lampu pijar yang masing-masing bertanda 110V;100W dan sumber
tegangannya 220V. Agar dihasilkan nyala lampu 200W, maka lampu-lampu itu
harus dihubungkan dengan sumber tegangan dengan cara …
A. dua lampu disusun paralel
B. dua lampu disusun seri
C. tiga lampu disusun seri
D. tiga lampu disusun parallel
E. satu lampu disusun parallel dengan dua lampu lain yang disusun seri
Jawab : B
(lampu) : n 3  P 100watt : V 110 volt : V 220volt : P 200watt
seri atau paralel ?
R 

V 2 110 2 12100
V2
V2
220 2


121  P 
 n

2
P
100
100
nR
P.R 200 x121

Maka dua lampu disusun seri

40. UMPTN 1991 Rayon B
Sebuah alat pemanas air yang hambatannya 50 ohm dan dialiri arus listrik 1A,
digunakan untuk memanaskan 1 liter air bersuhu 250C selama 10 menit. Jika
dianggap hanya air yang menerima kalor, maka suhu air menjadi …0C
( 1 kalori =4,2 joule)
A. 97
B. 47
C. 34,2
D. 32,2
E. 7,2
Jawab : D
R 50 : I 1A : V 1liter 1kg : T1 250 C : t 10menit : T2 ...?
1 kal 4,2J : c 4200J/kg 0 C  I 2 R.t m.c.(T2  T1 )
12 x50 x10 x60 1x 4200(T2  25)  30000 4200(T2  25)  T2 32,14 0 C

41. UMPTN 1991 Rayon C
Pembahasan soal-soal UMPTN

237

Listrik dan magnet

Suatu kumparan yang berhambatan 12 ohm dimasukkan dalam 4 kg air 1000C.
Jika kalor uap air 2,2 x10 6 kJ / kg , ujung-ujung kumparan dipasang pada beda
potensial 220 volt, maka waktu yang diperlukan untuk menguapkan air tersebut
pada 1000C adalah …menit
A. 20
B. 36,3
C. 40
D. 60
E. 66,7
Jawab : B
R 12 : m(air ) 4kg : T 100 0 C : L(uap ) 2,2 x10 6 J/kg : V 220V : t ... ?
V2
m(air ) xL(uap ) xR 4 x 2,2 x10 6 x12
xt m(air ) L(uap )  t 

R
V2
220 2
 t 2182sekon 36,3menit

42. UMPTN 1992 Rayon C
Elemen pemanas sebuah kompor listrik 110V mempunyai hambatan 20 ohm. Jika
kompor ini digunakan untuk memanaskan 1 kg air bersuhu 10 0C selama 10 menit
dan dipasang pada tegangan 110V, maka suhu akhir air (kalor jenis air 4200
J/kg0C) adalah …0C
A. 45,3
B. 62,5
C. 70,5
D. 96,4
E. 98,4
Jawab : D
V 110volt : R 20 : m 1kg : T1 10 0 C : t 10menit : T2 ... ?
1kal 4,2J : c 4200J/kg 0 C 

V2
.t m.c.(T2  T1 )
R

110 2
10 x 60 1x 4200(T2  10)  (T2  10) 86,4  T2 96,4 0 C
20

43. UMPTN 1993 Rayon A
Dua alat pemanas apabila dipergunakan secara sendiri-sendiri akan membutuh
kan waktu masing-masing 15 dan 10 menit untuk mendidihkan air satu panci.
Apabila keduanya dihubungkan seri, dengan sumber ggl yang tetap seperti
semula, maka air satu panci akan mendidih dalam waktu …menit
A. 15
B. 20
C. 25
D. 30
E. 45
Jawab : C
Pada t1 15menit adalah :
P1 .t1 Q 

R

R

RR

V2
Q
V2
  R1 t1
R1
t1
Q

persamaan(1)

t1 15menitt1 10menitPS ... ?
Pada rangkaian seri juga menghasilkan :

Pada t 2 10menit adalah :
2

P2 .t 2 Q 

2

Q
V
V
  R2 t 2
R2 t 2
Q

persamaan(2)
Pembahasan soal-soal UMPTN

238

Listrik dan magnet
PS .t S Q 
R1  R2 t S

Persamaan (1) dan (2), maka
R2 t 2
t
  R2 R1 2
R1 t1
t1
10
2
R2 R1
 R2  R1
15
3

V2 Q
V2
  R S t S
RS t 2
Q
V2
: persamaan(3)
Q

Persamaan (1) dan (3), maka :
R1
t
R  R2
 1  tS  1
t1
R1  R2 t S
R1

 tS 

R1  2 3 R1
5
15  x15 25menit
R1
3

44. UMPTN 1993 Rayon A
I(ampere)
Q(kilojoule)
2
24
3
54
4
96
5
150
Bila diperhatikan table di atas, I dan Q adalah arus dan kalor yang timbul pada
hambatan R dalam satu sekon, maka …
1. besar R adalah 6 kilojoule
3. Q berbanding lurus dengan I2
2. tegangan hambatan tetap
4. Q berbanding lurus dengan tegangan V
Jawab : 1 dan 3(B)
Q
Q
 Q  P.t  I .V .t  I 2 R.t  R  2
t
I
24000 54000 96000 150000
R1 : R2 : R3 : R4 
:
:
:
6kJ(pernyataan 1 benar)
22
32
42
52
V1 : V2 : V3 : V4  I 1 : I 2 : I 3 : I 4  2 : 3 : 4 : 5 , (pernyataan 2 salah)
P

Q  I 2 R.t  Q  I 2 , ( 3 benar)  Q 

V2
 P V 2 , ( 4 salah)
R

Pembahasan soal-soal UMPTN