Fitur Terbaru!!

Kini kamu bisa bertanya soal yang tidak ada di artikel kami.
Ajukan pernyataan dan dapatkan jawaban dari tim ahli kami.
Untuk bertanya KLIK DISINI

Contoh Soal & Pembahasan Rangkaian Arus Searah

Contoh Soal & Pembahasan Rangkaian Arus Searah

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 qe = -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

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 menyebabkan arus listrik turun menjadi 0,3 A. Tentukan suhu akhir kawat saat dipanaskan…(αbesi = 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
Iawal = 0,5 A
Iakhir = 0,3 A
Tawal = 28 oC
Menentukan hambatan pada kawat saat Tawal = 28 oC

Menentukan hambatan pada kawat saat Takhir

Menentukan suhu akhir kawat
R = Ro (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 hambatan dengan besarnya R1 = 4Ω, R2 = 3Ω, R3 = 5Ω, R4 = 6 Ω, R2 = 5 Ω disusun seperti gambar berikut
Jika rangkaian tersebut dihubungkan sumber tegangan 220 V, maka daya yang dihasilkan pada hambatan R5 adalah….
  1. 0
  2. 1 W
  3. 2 W
  4. 3 W
  5. 4 W

PEMBAHASAN :
Berdasarkan soal kelima hambatan disusun membentuk jembatan Wheatstone, sehingga berlaku:
R1 . R5 = R2 . R4
maka R 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 hambatan 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
1 + 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
2 + 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 kuat arus listrik (I)
I = I1 + I2 = 0,8 A + 0,2 A = 1 A
Menentukan energi pada hambatan R1 selama 2 menit
W = I2 . R. t = (1 A)2 . 12 Ω. 120 s = 1.440 J
Jawaban C

Soal No.5
Arus listrik yang mengalir pada rangkaian yang terpasang lampu dengan tegangan 220V dan 40 W yang dihubungkan dengan hambatan 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 digunakan lampu


Menentukan arus yang mengalir

.
Jawaban C

Soal No.6
Diketahui voltmeter memiliki hambatan 800 Ω dan amperemeter memiliki hambatan 0,2 Ω. Jika keduanya digunakan untuk mengukur suatu hambatan dan pada voltmeter terbaca 0,8 V sedangkan pada amperemeter terbaca 2 mA. Maka nilai hambatan tersebut adalah…
  1. 800 Ω
  2. 700 Ω
  3. 600 Ω
  4. 500 Ω
  5. 400 Ω

PEMBAHASAN :
Diketahui:
Hambatan voltmeter (RV) = 800 Ω
Hambatan amperemeter (r) = 0,2 Ω
V = 0,8 V
I = 2 mA = 2 x 10-3 A
Menentukan besarnya hambatan

Menentukan hambatan yang diukur

R = 800 Ω
Jawaban D

Soal No.7
Kawat dengan diameter 1 mm yang memiliki panjang 15 m, dihubungkan dengan tegangan 220 V, kuat 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 hambatan kawat
Menentukan kuat arus yang mengalir
Jawaban B
Soal No.8
Arus yang mengalir pada kawat memenuhi persamaan i = 4 + 8t2. Arus yang membawa muata selang waktu t = 0 s sampai 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 kuat arus selang waktu t = 0 s sampai t = 4 s

dq = i dt


Jawaban D

Soal No.9
Pemanas listrik digunakan untuk memanaskan air sampai mendidih sampai 100 oC. Pemanas tersebut membutuhkan arus 4 A dengan tegangan 220 V. Jika suhu sebelum dipanaskan adalah 25 oC, waktu yang diperlukan untuk mendidihkan 200 gram air adalah… (cair = 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/goC. (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 memiliki hambatan 60 Ω mengalami simpangan maksimum jika dilewati arus 0,02 A. Untuk dapat digunakan 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 hambatan yang diperlukan
Rd = (n – 1) rv = (100 – 1). 60 Ω = 99. 60 = 5.940 Ω
Jawaban A

Fitur Terbaru!!

Kini kamu bisa bertanya soal yang tidak ada di artikel kami.
Ajukan pernyataan dan dapatkan jawaban dari tim ahli kami.
Untuk bertanya KLIK DISINI

Sebelumnya Pembahasan Soal SBMPTN Matematika IPA Tahun 2018
Selanjutnya Soal UTBK 1 Kimia Tahun 2019 Dan Pembahasannya Part II

Leave a Reply

Your email address will not be published.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.