√ Teladan Soal Pembahasan Rangkaian Arus Searah

Contoh Soal & Pembahasan Rangkaian Arus Searah

style="display:block"
data-ad-client="ca-pub-7930840207405626"
data-ad-slot="5411244982"
data-ad-format="link"
data-full-width-responsive="true">

Soal No.1

Kecepatan elektron pada sebuah kawat yang mempunyai luas penampang 0,5 mm² adalah dengan dialiri arus listrik sebesar 5A selama 3 menit adalah…Jika diketahui q_e = -1,6 x 10^-19 C

1. 1,11 x 10⁴ m/s


2. 1,11 x 10³ m/s


3. 2,22 x 10⁴ m/s


4. 2,22 x 10³ m/s


5. 3,33 x 10⁴ m/s

PEMBAHASAN :

Diketahui:

A = 0,5 mm² = 5 x 10^-7 m²

i = 5 A

t = 3 menit = 180 s

Menentukan jumlah muatan elektron yang mengalir:



Menentukan kecepatan elektron



Jawaban A

DOWNLOAD CONTOH SOAL & PEMBAHASAN RANGKAIAN ARUS SEARAH DALAM BENTUK PDF KLIK DISINI

style="display:block; text-align:center;"
data-ad-layout="in-article"
data-ad-format="fluid"
data-ad-client="ca-pub-7930840207405626"
data-ad-slot="8126346735">

”

Soal No.2

Sebuah kawat tembaga diberi tegangan 10 V dan dialiri arus listrik 0,5 A dengan suhu awal 28 ^oC. Lalu kawat tersebut dipanaskan yang mengakibatkan arus listrik turun menjadi 0,3 A. Tentukan suhu simpulan kawat ketika dipanaskan…(α_besi = 6,51 x 10^-3 /^oC)

1. 40 ^oC


2. 41,199 ^oC


3. 42,345 ^oC


4. 45 ^oC


5. 47,765 ^oC

PEMBAHASAN :

Diketahui:

V = 10 V

I_awal = 0,5 A

I_akhir = 0,3 A

T_awal = 28 ^oC

Menentukan kendala pada kawat ketika T_awal = 28 ^oC



Menentukan kendala pada kawat ketika T_akhir



Menentukan suhu simpulan kawat

R = R_o (1 + α. ΔT)



ΔT = T₂ – T₁

T₂ = ΔT + T₁ = 13,199 ^oC + 28 ^oC = 41,199 ^oC

Jawaban B

Soal No.3

Jika diketahui lima kendala dengan besarnya R₁ = 4Ω, R₂ = 3Ω, R₃ = 5Ω, R₄ = 6 Ω, R₂ = 5 Ω disusun ibarat gambar berikut

Jika rangkaian tersebut dihubungkan sumber tegangan 220 V, maka daya yang dihasilkan pada kendala R₅ adalah….

1. 0


2. 1 W


3. 2 W


4. 3 W


5. 4 W

PEMBAHASAN :

Berdasarkan soal kelima kendala disusun membentuk jembatan Wheatstone, sehingga berlaku:

R₁ . R₅ = R₂ . R₄

maka R₅  tidak berfungsi dan daya yang dihasilkan yaitu nol

Jawaban A

Soal No.4

Jika R₁ = 12 Ω, R₂ = 10 Ω, dan ε₁ = 20 V dan ε₂ = 8 V, maka energi yang dikeluarkan pada kendala R₁ selama 2 menit adalah….

1. 1.250 J


2. 1.320 J


3. 1.440 J


4. 1.500 J

PEMBAHASAN :

Diketahui:

R₁ = 12 Ω

R₂ = 10 Ω

ε₁ = 20 V

ε₂ = 8 V

t = 2 menit = 120 s

Arus pada loop I

Σε + Σ I. R = 0

-ε₁ + I. R₁ + I₁ . R₂ = 0

-20 + I. 12 + I₁ . 10 = 0

12 I + 10I₁ = 12

Jika I = I₁ + I₂, maka:

12 (I₁ + I₂) + 10I₁ = 20

12I₁ + 12I₂ + 10I₁ = 20

22I₁ + 12I₂ = 20……………….pers 1

Arus pada loop II

Σε + Σ I. R = 0

-ε₂ + I₁ . R₂ = 0

-8 + I₁ . 10 = 0

10I₁ = 8



Menentukan I₂ dari persamaan 1

22I₁ + 12I₂ = 20

22.0,8 + 12I₂ = 20

17,6 + 12 I₂ = 20

12I₂ = 20 – 17,6 = 2,4



Menentukan besar lengan berkuasa arus listrik (I)

I = I₁ + I₂ = 0,8 A + 0,2 A = 1 A

Menentukan energi padahambatan R₁ selama 2 menit

W = I² . R. t = (1 A)² . 12 Ω. 120 s = 1.440 J

Jawaban C

style="display:block; text-align:center;"
data-ad-layout="in-article"
data-ad-format="fluid"
data-ad-client="ca-pub-7930840207405626"
data-ad-slot="8126346735">

Soal No.5

Arus listrik yang mengalir pada rangkaian yang terpasang lampu dengan tegangan 220V dan 40 W yang dihubungkan dengan kendala listrik 800 Ω dan dipasang pada tegangan listrik 110 V adalah…

1. 75 mA


2. 100 mA


3. 112 mA


4. 120 mA


5. 150 mA

PEMBAHASAN :

Diketahui:

V₁ = 220 V

P₁ = 40 W

R = 800 Ω

V₂ = 110 V

Menentukan daya yang dipakai lampu





Menentukan arus yang mengalir



.

Jawaban C

Soal No.6

Diketahui voltmeter mempunyai kendala 800 Ω dan amperemeter mempunyai kendala 0,2 Ω. Jika keduanya dipakai untuk mengukur suatu kendala dan pada voltmeter terbaca 0,8 V sedangkan pada amperemeter terbaca 2 mA. Maka nilai kendala tersebut adalah…

1. 800 Ω


2. 700 Ω


3. 600 Ω


4. 500 Ω


5. 400 Ω

PEMBAHASAN :

Diketahui:

Hambatan voltmeter (R_V) = 800 Ω

Hambatan amperemeter (r) = 0,2 Ω

V = 0,8 V

I = 2 mA = 2 x 10^-3 A

Menentukan besarnya hambatan



Menentukan kendala yang diukur



R = 800 Ω

Jawaban D

Soal No.7

Kawat dengan diameter 1 mm yang mempunyai panjang 15 m, dihubungkan dengan tegangan 220 V, besar lengan berkuasa arus yang mengalir adalah…(Hambatan jenis kawat (ρ) = 3,14 x 10^-6 Ω)

1. 2,25 A


2. 3,67 A


3. 4,32 A


4. 5,23 A


5. 7 A

PEMBAHASAN :

Diketahui

d = 1 mm = 1 x 10^-3 m

r = ½ x d = ½ x 10^-3 = 5 x 10^-4 m

l = 15 m

V = 220 V

Menentukan luas penampang kawat

A = π.r² = 3,14. (5 x 10^-4 m)² = 7,85 x 10^-7 m²

Menentukan kendala kawat

Menentukan besar lengan berkuasa arus yang mengalir

Jawaban B

style="display:block; text-align:center;"
data-ad-layout="in-article"
data-ad-format="fluid"
data-ad-client="ca-pub-7930840207405626"
data-ad-slot="8126346735">

Soal No.8

Arus yang mengalir pada kawat memenuhi persamaan i = 4 + 8t². Arus yang membawa muata selang waktu t = 0 s hingga t = 4 s adalah…

1. 150 C


2. 165,43 C


3. 170 C


4. 186,67 C


5. 190 C

PEMBAHASAN :

Diketahui:

Persamaan arus terhadap waktu = i = 4 + 8t²

Menentukan besar lengan berkuasa arus selang waktu t = 0 s hingga t = 4 s



dq = i dt





Jawaban D

Soal No.9

Pemanas listrik dipakai untuk memanaskan air hingga mendidih hingga 100 ^oC. Pemanas tersebut membutuhkan arus 4 A dengan tegangan 220 V. Jika suhu sebelum dipanaskan ialah 25 ^oC, waktu yang diharapkan untuk mendidihkan 200 gram air adalah… (c_air = 4,2 J/g ^oC)

1. 69,45 s


2. 71,59 s


3. 75 s


4. 76,67 s


5. 80 s

PEMBAHASAN :

Diketahui:

I = 4 A

V = 220 V

T₁ = 25 ^oC

T₂ = 100 ^oC

m = 200 gram

Menentukan kalor untuk mendidihkan air

Q = m.c.ΔT = m.c.(T₂ – T₁)

Q = 200 gr. 4,2 J/g^oC. (100 – 25) ^oC= 63.000 J = 6,3 x 10⁴ J

Q = W energi listrik

Q = W = V.I.t

Sehingga:

Q = V. I. t



Jawaban B

Soal No.10

Galvanometer mempunyai kendala 60 Ω mengalami simpangan maksimum jikalau dilewati arus 0,02 A. Untuk sanggup dipakai mengukut tegangan 120 V maka perlu dipasang …

1. 5.940 Ω


2. 6.350 Ω


3. 7.123 Ω


4. 8.866 Ω


5. 8.765 Ω

PEMBAHASAN :

Diketahui:

R = 60 Ω

I = 0,02 A

V = 120 V

Menentukan tegangan yang diukur

V = I. R = 0,02 A. 60 Ω = 1,2 V

Menentukan pembesaran yang akan diukur



Menentukan kendala yang diperlukan

R_d = (n – 1) r_v = (100 – 1). 60 Ω = 99. 60 = 5.940 Ω

Jawaban A

DOWNLOAD CONTOH SOAL & PEMBAHASAN RANGKAIAN ARUS SEARAH DALAM BENTUK PDF KLIK DISINI

 

style="display:block"
data-ad-client="ca-pub-7930840207405626"
data-ad-slot="5411244982"
data-ad-format="link"
data-full-width-responsive="true">

Sumber aciknadzirah.blogspot.com

Share this post