PEMBAHASAN SOAL RANGKAIAN ARUS SEARAH
Berikut ini adalah pembahasan soal-soal listrik dinamis yang meliputi pembahasan tentang rangkaian seri dan paralel hambatan, hukum Ohm, alat ukur listrik dan hukum-hukum Kirchoff. Pembahasan soal ini dapat dijadikan bahan belajar buat para siswa dalam menghadapai ulangan harian, UTS, UAS, UKK, Ujian sekolah, Ujian nasional dan ujian lainnya. Langsung saja bisa disimak pembahasannya dibawah ini.
Nomor 1
Pembahasan
Hitung terlebih dahulu hambatan paralel:
1/Rp = 1/3 + 1/2 = (2 + 3) / 6 = 5/6 Ohm
Rp = 6/5 Ohm = 1,2 Ohm
Menghitung hambatan total
R = 4 Ohm + 1,2 Ohm = 5,2 Ohm
Jawaban: E
Nomor 2
Pembahasan
Untuk menghitung hambatan total rangkaian paralel:
1/Rp = 1/3 + 1/6 + 1/12 + 1/12
1/Rp = (4 + 2 + 1 + 1) / 12 = 8/12
Rp = 12 / 8 Ohm = 3/2 Ohm
Jawaban: C
Nomor 3
Pembahasan
Untuk menghitung hambatan gunakan hukum Ohm:
V = I . R
R = V / I = 3,0 volt / 1,5 A = 2,0 Ohm
Jawaban: D
Nomor 4
Pembahasan
Hitung terlebih dahulu hambatan
V = I . R
R = V / I = 3 volt / 0,02 A = 150 Ohm
Menghitung kuat arus listrik
I = V / R = 4,5 volt / 150 Ohm = 0,03 A
I = 30 mA
Jawaban: D
Nomor 5
Pembahasan
Untuk menghitung tegangan melalui alat ukur seperti gambar disamping adalah sebagai berikut:
V = (300 / 120) . 80 V = 200 V
Jawaban: C
Nomor 6
 |
Pembahasan
Hitung terlebih dahulu kuat arus listrik
I = (10 / 100) . 70 A = 7 A
Menghitung daya listrik
P = I2. R = (7 A)2. (10 Ohm) = 490 Watt
Jawaban: E
Nomor 7
Pembahasan
Tentukan terlebih dahulu kuat arus:
I = (1/50) . 30 A = 0,6 A
Menghitung beda potensial
V = I . R
V = 0,6 A . 20 Ohm
V = 12 volt
Jawaban: E
Nomor 8
Membandingkan persamaan daya listrik.
P1 / P2 = V1 / V2
200 watt / P2 = 220 V / 110 V
200 watt / P2 = 2
P2 = 200 watt / 2 = 100 watt
Jawaban: C
Nomor 9
Untuk menghitung kuat arus ujung ujung resistor gunakan hukum Kirchoff.
V = 0 (cara menggunakannnya adalah kelilingi rangkaian searah jarum jam, misal kita mulai dari hambatan R)
I . R - 3V + I . r = 0
I . 4,6 Ohm - 3 V + I . 0,4 Ohm = 0
I . 5 Ohm = 3 V
I = 3 V / 5 Ohm = 0,6 A
Menghitung tegangan
V = I . R = 0,6 A . 4,6 Ohm = 2,76 volt
Jawaban: B
Nomor 10
Hitung hambatan total R1, R2 dan R3 (Rs1)
Rs1 = 20 + 20 + 20 = 60 Ohm
Hitung hambatan total R4 dan R5 (Rs2)
Rs2 = 15 + 15 = 30 Ohm
Hitung hambatan total
1/Rt = 1/60 + 1/30 = (1 + 2) / 60 Ohm
1/Rt = 3 / 60 ohm
Rt = 60/3 Ohm = 20 Ohm
Menghitung arus dalam rangkaian
I = V / R = 6 V / 20 Ohm = 0,3 A
Kuat arus pada Rs1: 6 V / 60 Ohm = 0,1 A
Kuat arus pada Rs2 = 6 V / 30 Ohm = 0,2 A
Jadi yang terkecil adalah 0,1 A
Jawaban: A
Nomor 11
Hitung hambatan total R1, R2, dan R3 (Rp)
1/Rp = 1/8 + 1/16 + 1/16 = (2 + 1 + 1) / 16 Ohm
Rp = 16 Ohm / 4 = 4 Ohm
Hitung hambatan total Rp dan R4 (Rs1)
Rs1 = 4 + 8 = 12 Ohm
Hitung hambatan total
1/Rt = 1/Rs1 + 1/R5 = 1/12 + 1/12 = 2/12
Rt = 12/2 = 6 Ohm
Hitung tegangan total
V = I . Rt = 4 A . 6 Ohm = 24 volt
Hitung arus pada A-B
I = V / Rs1 = 24 V / 12 Ohm = 2 A
Tegangan A-B
V = I . Rp = 2 A . 4 Ohm = 8 volt
Jawaban: D
Nomor 12
Gunakan hukum kirchoff dengan cara mengitari rangkaian searah jarum jam. Rangkaian dipecah menjadi 2 yaitu rangkaian kiri (loop 1) dan rangkaian kanan (loop 2).
Loop 1
10 V + 10 . I1 + 20 V + 5 . I2 = 0
10 . I1 + 5 . I2 = - 30 V (1)
Loop 2
10 . I3 - 15 V - 5 . I2 - 20 V = 0
10 . (I2 - I1) - 5 . I2 = 35 V
- 10 . I1 + 5 . I2 = 35 V (2)
Eliminasi persamaan 1 dan 2
10 . I1 + 5 . I2 = - 30 V
___________________ +
10 I2 = 5
I2 = 0,5 A
Jawaban: A
Soal latihan rangkaian arus searah
Nomor 1Susunan tiga buah hambatan yang besarnya sama menghasilkan hambatan 2 Ohm. Jika susunannya diubah maka dapat dihasilkan hambatan 1 Ohm. Besar hambatan tersebut adalah...
A. 1 Ohm
B. 2 Ohm
C. 3 Ohm
D. 4 Ohm
E. 5 Ohm
Nomor 2
Sepotong kawat yang memiliki panjang 2,5 m dan jari-jari 0,65 mm mempunyai hambatan 2 Ohm. Jika panjang dan jari-jarinya diubah menjadi 2 kali semula, maka hambatannya menjadi...
A. 16 Ohm
B. 25 Ohm
C. 4 Ohm
D. 2 Ohm
E. 1 Ohm
Nomor 3
Makin besar beda tegangan antara kedua ujung sebuah penghantar makin besar pula hambatan penghantar itu.
SEBAB
Hambatan pada sebuah penghantar berbanding lurus dengan beda tegangannya.
Nomor 4
Jika hambatan kawat perak pada temperatur 0 C adalah 1,25 Ohm dan koefisien temperatur terhadap hambatan kawat adalah 0,00375 /C, maka temperatur yang menyebabkan harga hambatan kawat tersebut menjadi dua kali lipat adalah...
A. 200 C
B. 225 C
C. 240 C
D. 266 C
E. 300 C
Nomor 5
Seekor ulat yang panjangnya 2,5 cm bergerak searah dengan aliran elektron pada sebatang tembaga berdiameter 2 mm yang membawa arus 8 A. Jika hambatan jenis kawat 1,6 x 10 (-8) Ohm.m, maka beda potensial antara kepala dan ekor ulat adalah...
A. 1 x 10 (-3) V
B. 2 X 10 (-3) V
C. 3 x 10 (-3) V
D. 4 x 10 (-3) V
E. 5 x 10 (-3) V
Nomor 6
Kuat arus yang melalui suatu komponen tertentu adalah 1/2 A ketika diberi tegangan 80 volt. Berapa kuat arus yang melalui komponen tersebut jika tegangan dinaikkan menjadi 160 V?
A. 1/8 A
B. 1/4 A
C. 1/2 A
D. 3/4 A
E. 1 A
Nomor 7
Sebuah perangkat listrik dapat bekerja dengan daya maksimal 450 W dengan sumber tegangan 200 V. Sekering pengaman yang sebaiknya digunakan untuk melindungi perangkat listrik tersebut adalah...
A. 0,5 A dipasang seri terhadap perangkat
B. 1,0 A dipasang paralel terhadap perangkat
C. 1,5 A dipasang seri terhadap perangkat
D. 2 A dipasang paralel terhadap perangkat
E. 2,5 A dipasang seri terhadap perangkat
Nomor 8
Dua bola lampu identik dan mempunyai hambatan R yang sama akan menghasilkan cahaya lebih terang apabila tersusun seri.
SEBAB
Cahaya yang dihasilkan lampu akan terlihat lebih terang kalau arus total yang mengalir lebih besar.
Nomor 9
Nyala dua lampu sejenis yang dihubungkan dengan sebuah baterai akan lebih terang jika keduanya disusun seri dibandingkan jika dipasang paralel.
SEBAB
Pada rangkaian seri, arus listrik pada masing-masing lampu sama dengan arus totalnya.
Nomor 10
Dua bola lampu identik A dan B dihubungkan secara paralel. Keduanya kemudian dihubungkan seri dengan bola lampu C. Rangkaian ini kemudian dihubungkan dengan baterai. Jika kemudian lampu C putus, maka yang terjadi adalah...
1. Bola lampu A dan B sama terangnya dan lebih terang dari sebelum lampu C putus.
2. Arus yang melalui A sama besar dengan arus melalui B.
3. Beda potensial A sama dengan beda potensial B
4. Bola lampu A dan B tidak menyala.