Latihan 2.2 Soal Listrik Dinamis

Latihan Evaluasi Listrik Arus Searah (Multi Format)

Soal 1 (Multi Jawaban): Analisis Kawat Konduktor & Hambatan Rangkaian
Berdasarkan materi soal nomor 21 dan 22 pada gambar, pilihlah semua pernyataan yang benar (Jawaban benar dapat lebih dari satu):

• Besar hambatan kawat dengan panjang \(10\text{ m}\), luas penampang \(2\text{ mm}^2\), dan hambatan jenis \(0{,}05\ \Omega\cdot\text{mm}^2/\text{m}\) adalah \(0{,}25\ \Omega\).
• Hambatan total pada rangkaian campuran ditentukan dengan menyederhanakan komponen seri dan paralel secara bertahap.
• Hambatan suatu kawat penghantar berbanding terbalik dengan luas penampangnya.
• Jika panjang kawat diperbesar dua kali lipat, maka hambatan kawat akan menjadi setengah kali semula.

Pembahasan:
• \(R = \rho \frac{L}{A} = \frac{0{,}05 \times 10}{2} = 0{,}25\ \Omega\) (Pernyataan 1 benar).
• Penyelesaian hambatan total dilakukan lewat prinsip reduksi rangkaian seri-paralel (Pernyataan 2 benar).
• Berdasarkan persamaan \(R = \rho \frac{L}{A}\), hambatan berbanding terbalik dengan luas penampang \(A\) (Pernyataan 3 benar).
• Hambatan berbanding lurus dengan panjang kawat \(L\), sehingga jika \(L\) diperbesar dua kali maka \(R\) menjadi dua kali lipat, bukan setengahnya (Pernyataan 4 salah).

Soal 2 (Benar / Salah): Hukum Kirchhoff & Rangkaian Tertutup
Berdasarkan materi soal nomor 23, 25, dan 28 pada gambar, tentukan benar atau salah untuk setiap pernyataan berikut:

Pernyataan	Benar	Salah
Hukum I Kirchhoff menyatakan bahwa jumlah kuat arus listrik yang masuk ke suatu titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik tersebut.	B	S
Tegangan jepit pada terminal sumber tegangan selalu bernilai sama persis dengan GGL-nya tanpa dipengaruhi oleh besar arus yang mengalir.	B	S
Hukum II Kirchhoff menyatakan bahwa di dalam suatu rangkaian tertutup (loop), jumlah aljabar GGL sumber tegangan dan penurunan tegangan adalah nol.	B	S

Pembahasan:
• Hukum I Kirchhoff didasarkan pada hukum kekekalan muatan listrik di titik cabang \(\rightarrow\) Benar.
• Tegangan jepit dirumuskan \(V = E - Ir\), yang nilainya bergantung pada besar arus \(I\) dan hambatan dalam \(r\) \(\rightarrow\) Salah.
• Hukum II Kirchhoff menggunakan kaidah \(\Sigma E + \Sigma IR = 0\) pada loop tertutup \(\rightarrow\) Benar.

Soal 3 (Sesuai / Tidak Sesuai): Daya & Energi Listrik Arus Searah
Berdasarkan konsep daya, energi, dan alat ukur listrik (seperti soal nomor 24 dan 30), tentukan apakah pernyataan berikut sesuai atau tidak sesuai:

Pernyataan Analisis	Sesuai	Tidak Sesuai
Besar daya listrik yang diserap oleh sebuah resistor berbanding lurus dengan kuadrat arus yang mengalir (\(P = I^2 R\)).	Sesuai	Tidak Sesuai
Energi listrik yang ditimbulkan pada hambatan berbanding terbalik dengan durasi waktu lamanya arus listrik mengalir.	Sesuai	Tidak Sesuai
Voltmeter harus dipasang secara paralel terhadap komponen yang ingin diukur beda potensialnya di dalam rangkaian.	Sesuai	Tidak Sesuai

Pembahasan:
• Persamaan daya listrik \(P = I^2 R\) menunjukkan hubungan berbanding lurus dengan kuadrat arus \(\rightarrow\) Sesuai.
• Energi listrik dirumuskan sebagai \(W = P \cdot t\), artinya energi berbanding lurus dengan waktu \(t\), bukan berbanding terbalik \(\rightarrow\) Tidak Sesuai.
• Voltmeter memiliki hambatan dalam yang sangat besar dan wajib dipasang paralel agar tidak mengganggu arus utama rangkaian \(\rightarrow\) Sesuai.