Ringkasan materi dan pembahasan soal UN fisika tentang Listrik dinamis

RINGKASAN MATERI DAN PEMBAHASAN SOAL UN TENTANG LISTRIK DINAMIS

Listrik dinamis merupakan bahasan fisika tentang muatan listrik yang bergerak dalam suatu penghantar atau disebut arus listrik. Syarat terjadinya arus listrik adalah adanya sumber tegangan, ada penghantar dan rangkaiannya tertutup. Itulah sedikit ulasan tentang listrik dinamis.

Dibawah ini merupakan ringkasan materi dan pembahasan soal-soal ujian nasional fisika sma tentang listrik dinamis yang meliputi hukum Ohm, membaca hasil pengukuran alat ukur listrik seperti Amperemeter dan Voltmeter, rangkaian seri dan paralel hambatan dan hukum Kirchoff. Selain itu, bahasan ini dilengkapi dengan soal-soal latihan untuk mengukur tingkat pemahaman. Jadi pas buat menghadapi ujian nasional, ulangan harian atau Ujian lainnya.

HUKUM OHM

Keterangan:
V = tegangan (volt).
I = kuat arus listrik (A).
R = hambatan (Ohm).

MEMBACA HASIL PENGUKURAN MELALUI ALAT UKUR LISTRIK

Dengan P = hasil pengukuran.

RANGKAIAN SERI HAMBATAN

RANGKAIAN PARALEL HAMBATAN

HUKUM I KIRCHHOFF

Arus yang masuk ke titik percabangan sama dengan arus yang keluar dari titik percabangan.

HUKUM II KIRCHHOFF

Jumlah beda potensial komponen listrik pada suatu rangkaian tertutup sama dengan nol.


Catatan!
I (+) jika arah arus searah arah loop dan I (–) jika sebaliknya.
V (+) jika dalam mengitari menemui kutub positif baterai terlebih dahulu dan V (–) jika sebaliknya.

CONTOH SOAL LISTRIK DANAMIS DAN PEMBAHASAN

Nomor 1 (Ebtanas 1997)
Dari percobaan tegangan (V) dengan kuat arus (I) pada resistor dihasilkan grafik V-I pada gambar dibawah.

Jika V = 4,5 Volt, maka kuat arus yang mengalir adalah...
A. 5 mA
B. 10 mA
C. 20 mA
D. 30 mA
E. 35 mA

Pembahasan:
Dari grafik diketahui:
V = 3 V
I = 0,02 A
Ditanya: i (V = 4,5 V) = ...
Jawab:
Terlebih dahulu hitung R
R = (V / i) = 3 V / 0,02 A = 150 Ω
Menghitung i
i = (V / R) = 4,5 V / 150 Ω = 0,03 A
i = 30 mA
Jawaban: D

Nomor 2 (UN 2008)
Untuk mengetahui nilai hambatan (R) suatu kawat kumparan digunakan rangkaian seperti gambar.


Nilai hambatan R adalah....
A. 4,0 Ω
B. 6,5 Ω
C. 8,0 Ω
D. 9,5 Ω
E. 12,0 Ω

Pembahasan:
Diketahui:
Batas ukur Voltmeter = 10 V
Batas skala Voltmeter = 5 V
Angka pada jarum Voltmeter = 3 V
Batas ukur Amperemeter = 5 A
Batas skala Amperemeter = 5 A
Angka pada jarum Amperemeter = 1,5 A
Ditanya: R
Jawab:
Terlebih dahulu hitung V
V = (10 V/5V) . 3V = 6 V
Menghitung i
i = (5A / 5A) . 1,5 A = 1,5 A
Menghitung R
R = (V / i) = (6V / 1,5 A) = 4 Ohm
Jawaban: A

Nomor 3 (UN 2010)
Sebuah lampu X dihubungkan dengan sumber tegangan searah seperti pada gambar di bawah.



Daya lampu X adalah....
A. 150 W
B. 275 W
C. 300 W
D. 425 W
E. 490 W

Pembahasan:
Diketahui:
batas ukur = 10 A
Batas skala = 100 A
Angka pada jarum = 70 A
R = 10 ohm
Ditanya: P = ...
Jawab:
Terlebih dahulu hitung i
i = 10 / 100 . 7 A = 0,7 A
Menghitung P

P = i² . R = (7 A)². 10 Ohm = 490 Watt

Jawaban: E

Nomor 4 (UN 2000)
Perhatikan rangkaian hambatan pada gambar berikut.

Hambatan total dari ketiga resistor adalah...
A. 9,0 Ω
B. 7,0 Ω
C. 8,2 Ω
D. 6,0 Ω
E. 5,2 Ω

Pembahasan:
a. Terlebih dahulu hitung hambatan total susunan paralel.

RP = 6 Ω / 5 = 1,2 Ω
a. Menghitung hambatan total.
Rtotal = 1,2 Ω + 4 Ω = 5,2 Ω
Jawaban: E

Nomor 5 (UN 2010)
Rangkaian sederhana 3 hambatan identik R seperti gambar.

Jika titik A dan C diberi beda potensial 120 volt, maka potensial VAB adalah....
A. 48 volt
B. 72 volt
C. 80 volt
D. 96 volt
E. 100 volt

Pembahasan:
Diketahui:
VAC = 120 Volt
Ditanya: VAB =...
Jawab:

Nomor 5 (UN 2013)
Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut ini!

Besar kuat arus yang mengalir pada rangkaian adalah...
A. 5/3 A
B. 8/3 A
C. 11/3 A
D. 13/3 A
E. 14/3 A

Pembahasan
Gunakan hukum II kirchoff
1 Ω i + 6 Ω i - 12 V + 2 Ω i - 12 V = 0
9 Ω i - 24 V = 0
9Ω i = 24 V
i = 24/9 A = 8/3 A
Jawaban: B

Nomor 6 (UN 2012)
Perhatikan gambar disamping!

Kuat arus listrik yang mengalir pada hambatan R2 adalah...
A. 0,7 A
B. 1,3 A
C. 2,0 A
D. 3,0 A
E. 3,3 A

Pembahasan
Hitung hambatan total R2 dan R3
R = 2 Ohm
Hitung hambatan total ketiga hambatan
Rtot = 1 Ohm + 2 Ohm = 3 Ohm
Hitung arus yang mengalir dalam rangkaian
I = V / R = 6V / 3 Ohm = 2 A
Hitung tegangan pada R2
V = I . R = 2 A . 2 Ohm = 4 V
Jadi kuat arus pada R2 adalah I = V/R2 = 4 V / 3 Ohm = 1,3 A
Jawaban: B

Nomor 7 (UN 2012)
Perhatikan gambar susunan hambatan dibawah ini!

Besar kuat arus yang melalui R1 adalah...
A. 2,0 A
B. 2,5 A
C. 4,0 A
D. 4,5 A
E. 5,0 A

Pembahasan
Hitung hambatan total R1 dan R2
R = 2 Ohm
Hitung hambatan total ketiga hambatan
Rtot = 2 Ohm + 8 Ohm = 10 Ohm
Hitung arus yang mengalir dalam rangkaian
I = V/R = 40V / 10 Ohm = 4 A
Hitung tegangan pada R1
V = I . R = 4 A . 2 Ohm = 8 V
Jadi kuat arus pada R1 adalah I = V/R1 = 8 V / 4 Ohm = 2,0 A
Jawaban: A

Soal latihan listrik dinamis

Nomor 1 
Dua buah konduuktor listrik dengan bahan dan panjang yang sama tetapi dengan perbandingan luas 1 : 2, dirangkai secara paralel. Jika diberikan beda potensial pada kombinasi ini, maka perbandingan daya yang dihasilkan oleh kedua konduktor adalah...
A. P1 : P2 = 1 : 2
B. P1 : P2 = 1 : 4
C. P1 : P2 = 2 : 1
D. P1 : P2 = 4 : 1
E. P1 : P2 = 1 : 3

Nomor 2
Alat pemanas celup digunakan untuk mendidihkan sejumlah air. Ketentuan tersebut adalah 200 W dan 220 V. Jika alat tersebut dipasang pada tegangan 110 V dan digunakan untuk mendidihkan sejumlah air yang sama maka waktu yang diperlukan adalaha...
A. 2 kali lebih lama
B. 3 kali lebih lama
C. 4 kali lebih lama
D. 5 kali lebih lama
E. 6 kali lebih lama

Nomor 3
Ketel listrik mampu mendidihkan 3 liter air dengan suhu awal 20 C selama 10 menit. Jika tegangan yang diberikan 220 V, maka daya yang dikonsumsikan adalah...
A. 1342 watt
B. 1672 watt
C. 1834 watt
D. 2100 watt
E. 2455 watt

Nomor 4
Peranti pembuang panas yang biasa digunakan dalam rangkaian elektronika sebaiknya memiliki ciri-ciri....
1. Koefisien muai panjang tinggi
2. Luas permuakaan besar
3. Hambatan jenis tinggi
4. Konduktivitas kalor tinggi
Pernyataan yang benar adalah...
A. 1 dan 3
B. 1, 2, dan 3
C. 1, 2, 3, dan 4
D. 2 dan 4
E. 4 saja

Nomor 5
Sebuah kalkulator menggunakan panel surya 4 cm x 1 cm bekerja pada tegangan 3 volt dan arus 0,2 mA. Jika panel surya mengubah 20% energi cahaya menjadi energi listrik maka energi minimal yang diterima panel surya adalah...
A. 2,5 J
B. 4,0 J
C. 5,0 J
D. 7,5 J
E. 12,5 J

Nomor 6
Sebuah pompa air 220 V, 0,5 A dapat mengalirkan air dengan kecepatan 2 m/s pada pipa yang berdiameter 4 cm. Jika pompa digunakan untuk mengisi penuh bak air yang berukuran 100 cm x 100 cm x 50,24 cm, maka energi listrik yang dibutuhkan adalah...
A. 5 kJ
B. 11 kJ
C. 22 kJ
D. 15 kJ
E. 33 kJ

Nomor 7
Sebuah Amperemeter mempunyai hambatan 18 Ohm dan berdaya ukur 10 mA. Agar daya ukur meningkat menjadi 100 mA, harus dipasang hambatan....
A. 0,8 seri dengan amperemeter
B. 0,8 paralel dengan amperemeter
C. 2,0 seri dengan amperemeter
D. 2,0 paralel dengan amperemeter
E. 8,0 seri dengan amperemeter

Nomor 8
Agar dapat digunakan untuk mengukur tegangan, galvanometer dengan hambatan dalam Rg harus diberi hambatan seri yang jauh lebih besar dari Rg.
SEBAB
Pemasangan hambatan depan pada galvanometer akan menyebabkan arus yang melaluinya kecil.

Nomor 9
Agar dapat digunakan untuk mengukur tegangan, galvanometer dengan hambatan R harus diberi hambatan paralel yang lebih besar dari R.
SEBAB
Pemasangan hambatan secara paralel pada galvanometer akan menyebabkan terbaginya arus yang akan diukur.

Pembahasan soal listrik dinamis video youtube

• Twitter
• Facebook
• Google
• Tumblr
• Pinterest

Artikel Lainnya