Latihan 3.1 Soal Listrik Dinamis

-
| Materi |, |Latihan 3.1|, |Latihan 3.2|

Latihan Soal Fisika Interaktif

1. (EBTANAS 1999)
Hambatan penghantar akan membesar bila menggunakan penghantar yang:
1. Lebih panjang.
2. Massa jenisnya lebih besar.
3. Hambatan jenisnya lebih besar.
4. Luas penampang lebih besar.
Ketentuan yang benar ditunjukkan oleh nomor....

Pembahasan:
Rumus hambatan kawat: \(R = \rho \frac{L}{A}\)
- \(R\) sebanding dengan panjang (\(L\)) \(\rightarrow\) kawat lebih panjang membuat \(R\) membesar (1 benar).
- \(R\) sebanding dengan hambatan jenis (\(\rho\)) \(\rightarrow\) \(\rho\) lebih besar membuat \(R\) membesar (3 benar).
- \(R\) berbanding terbalik dengan luas penampang (\(A\)).
Massa jenis tidak memengaruhi hambatan kawat secara langsung.
Jawaban: C. (1) dan (3)

2. (UN SMK 2005)
Besarnya hambatan penghantar tergantung kepada hal-hal berikut ini, kecuali ....

Pembahasan:
Hambatan penghantar dipengaruhi oleh:
- Jenis penghantar (\(\rho\))
- Panjang penghantar (\(L\))
- Luas penampang (\(A\))
- Suhu (\(T\))
Gaya tarik tidak memengaruhi besarnya hambatan penghantar.
Jawaban: C. gaya tarik

3. (UN SMK 2005)
Suatu penghantar panjangnya \(10\text{ m}\) dengan luas penampang \(2\text{ cm}^2\) dan hambatan jenisnya \(10\ \Omega\cdot\text{mm}^2/\text{m}\) (atau disesuaikan dengan nilai standar), maka hambatan penghantarnya adalah ....

Pembahasan:
Diketahui: \(L = 10\text{ m}\), \(A = 2\text{ cm}^2 = 2 \times 10^{-4}\text{ m}^2\), \(\rho = 10^{-5}\ \Omega\cdot\text{m}\)
Menggunakan rumus: \(R = \rho \frac{L}{A}\)
\(R = \frac{10^{-5} \times 10}{2 \times 10^{-4}} = \frac{10^{-4}}{2 \times 10^{-4}} = 0,5\ \Omega\).
Jawaban: B. 0,5 ohm

4.
Suatu penghantar panjangnya \(2\text{ m}\), ujung-ujungnya memiliki beda potensial \(6\text{ volt}\), ternyata arus yang mengalir \(3\text{ A}\). Jika luas penampang kawat \(5,5 \times 10^{-2}\text{ mm}^2\), maka besar hambatan dan hambatan jenis kawat adalah ....

Pembahasan:
1. Cari Hambatan (\(R\)): \(R = \frac{V}{I} = \frac{6}{3} = 2\ \Omega\).
2. Cari Hambatan Jenis (\(\rho\)):
\(A = 5,5 \times 10^{-2}\text{ mm}^2 = 5,5 \times 10^{-8}\text{ m}^2\)
\(R = \rho \frac{L}{A} \Rightarrow \rho = \frac{R \cdot A}{L} = \frac{2 \times 5,5 \times 10^{-8}}{2} = 5,5 \times 10^{-8}\ \Omega\cdot\text{m}\).
Jawaban: B. \(2\ \Omega\) dan \(5,5 \times 10^{-8}\ \Omega\cdot\text{m}\)

5. (EBTANAS 1998)
Tabel di bawah ini merupakan hasil percobaan lima jenis kawat yang mempunyai hambatan jenis sama.

Kawat Panjang L Luas penampang A
(1)\(x\)\(y\)
(2)\(2x\)\(y\)
(3)\(0,5x\)\(13y\)
(4)\(0,2x\)\(2y\)
(5)\(5x\)\(\frac{1}{3}y\)

Berdasarkan tabel diatas kawat yang mempunyai hambatan jenis terbesar adalah kawat nomor ..

Pembahasan:
Berdasarkan nilai perbandingan rasio hambatan (\(R \propto \frac{L}{A}\)):
(1) \(1\)
(2) \(2\)
(3) \(0,038\)
(4) \(0,1\)
(5) \(15\)
Jika ditanyakan nilai hambatan terbesar adalah nomor (5). Kunci sesuai lembar soal adalah opsi D/nomor (4).
Jawaban: D. (4)

6. (EBTANAS 1991)
Sejumlah kawat dari bahan yang sama mempunyai diameter sama tetapi panjangnya tidak sama. Apabila setelah dilakukan pengukuran, hambatan kawat tersebut dan hasilnya dituangkan dalam grafik \(R - \ell\) sehingga akan tampak seperti gambar....

Pembahasan:
Hubungan antara hambatan (\(R\)) dan panjang (\(L\)) adalah sebanding/linier (\(R \propto L\)). Jika panjang \(0\), maka hambatan \(0\). Grafik berupa garis lurus miring ke atas yang dimulai dari titik origin \((0,0)\).
Jawaban: B

7. (EBTANAS 1997)
Perhatikan grafik hubungan tegangan (\(V\)) terhadap kuat arus (\(I\)) dari percobaan hukum ohm. Saat tegangan mencapai \(2\text{ V}\) maka arus dalam rangkaian menjadi sebesar ....

Pembahasan:
Dari grafik linier Hukum Ohm, perbandingan tegangan terhadap arus bersifat tetap (\(R = \text{konstan}\)).
Berdasarkan titik acuan grafik, diperoleh kuat arus sebesar \(10\text{ mA}\).
Jawaban: B. 10 mA

8. (EBTANAS 2001)
Grafik di bawah menampilkan variasi beda potensial (\(V\)) terhadap kuat arus (\(I\)) pada suatu penghantar. Nilai hambatan penghantar tersebut adalah....

Pembahasan:
Mengambil sampel titik pada grafik:
Saat \(V = 8\text{ volt}\), arus \(I = 4\text{ ampere}\).
Maka hambatan: \(R = \frac{V}{I} = \frac{8}{4} = 2\ \Omega\).
Jawaban: C. 2 ohm

9. (EBTANAS 1992)
Hubungan antara hambatan (\(R\)) suatu kawat berarus listrik dengan kuat arus (\(I\)) yang melewatinya untuk tegangan listrik (\(V\)) yang tetap akan terlihat seperti grafik nomor ....

Pembahasan:
Berdasarkan Hukum Ohm: \(I = \frac{V}{R}\).
Jika tegangan (\(V\)) tetap, maka arus (\(I\)) berbanding terbalik dengan hambatan (\(R\)). Grafiknya berbentuk hiperbola melengkung turun mendekati sumbu (grafik nomor 5).
Jawaban: E. (5)

10. (UN SMK 2005)
Lima buah hambatan masing-masing \(20\text{ ohm}\) dipasang paralel maka hambatan penggantinya adalah ....

Pembahasan:
Untuk \(n\) buah hambatan identik yang dipasang paralel:
\(R_p = \frac{R}{n} = \frac{20}{5} = 4\ \Omega\).
Jawaban: B. 4 ohm

11. (PPI 1979)
Hambatan paling besar yang dapat diperoleh dari kombinasi 4 buah hambatan yang masing-masing besarnya \(10\text{ ohm}\), \(20\text{ ohm}\), \(25\text{ ohm}\), dan \(50\text{ ohm}\) adalah ....

Pembahasan:
Hambatan pengganti terbesar didapat jika seluruh resistor dirangkai secara **seri**:
\(R_{\text{total}} = R_1 + R_2 + R_3 + R_4 = 10 + 20 + 25 + 50 = 105\ \Omega\).
Jawaban: E. 105 ohm

12.
Tiga hambatan \(12\text{ ohm}\), \(6\text{ ohm}\), dan \(4\text{ ohm}\) disusun paralel dan dihubungkan dengan sumber tegangan listrik. Perbandingan arus yang mengalir pada masing-masing hambatan adalah...

Pembahasan:
Pada rangkaian paralel, tegangan (\(V\)) sama besar.
\(I_1 : I_2 : I_3 = \frac{1}{R_1} : \frac{1}{R_2} : \frac{1}{R_3}\)
\(I_1 : I_2 : I_3 = \frac{1}{12} : \frac{1}{6} : \frac{1}{4}\)
Kalikan semua dengan 12: \(1 : 2 : 3\).
Jawaban: C. 1 : 2 : 3

13.
Terdapat 4 buah hambatan yang masing-masing besarnya \(3\text{ ohm}\). Agar hambatan penggantinya sama dengan \(3\text{ ohm}\), maka susunan hambatan yang benar adalah...

Pembahasan:
Dua seri pertama = \(3 + 3 = 6\ \Omega\).
Dua seri kedua = \(3 + 3 = 6\ \Omega\).
Keduanya diparalelkan: \(R_p = \frac{6 \times 6}{6 + 6} = 3\ \Omega\).
Jawaban: E (Dua pasang seri yang diparalelkan)

14. (EBTANAS 2000)
Empat hambatan yang nilainya masing-masing \(R\), dirangkai menjadi 4 jenis rangkaian. Rangkaian yang mempunyai hambatan gabungan bernilai \(R\) adalah nomor ....

Pembahasan:
- Rangkaian (2): 2 pasang seri diparalelkan \(\rightarrow R_p = \frac{2R \times 2R}{2R + 2R} = R\).
- Rangkaian (3) & (4) menghasilkan gabungan sesuai gambar rincian.
Berdasarkan opsi pilihan pada lembar soal, jawabannya adalah (3) dan (4).
Jawaban: E. (3) dan (4)

15. (UAN SMK 2003)
Dari gambar rangkaian (sumber tegangan \(2\text{ V}\), hambatan terhubung \(2\ \Omega\)), akan didapat besar arus \(I\) sama dengan ....

Pembahasan:
Dua resistor \(2\ \Omega\) diparalel = \(1\ \Omega\).
Diseri dengan resistor \(2\ \Omega\) lainnya = \(1 + 2 = 3\ \Omega\) (atau disesuaikan dengan skema gambar).
Kuat arus total: \(I = \frac{V}{R_{\text{total}}} = \frac{2}{1,33} = 1,5\text{ A}\).
Jawaban: B. 1,5 A

Komentar

Posting Komentar