Jawaban Soal Listrik Dinamis

10.37



Jawaban 1 :
Diket : ρ = 2,65 × 10-8 Ω .m
l = 40 m
d = 4,2 mm → r = 2,1 mm = 2,1 × 10-3 m
Ditanya: R = ... ?
Jawab:
Cari terlebih dahulu luas penampang (A) penghantar tersebut dengan menggunakan rumus luas lingkaran, yakni:
L = πr2
L = (22/7) x (2,1 × 10-3 m) 2
L = 13,86 x 10-6 m2
L = 1,4 x 10-5 m2

Jadi besarnya hambatan dari penghantar tersebut dapat dicari dengan menggunkan rumus:
R = ρl/A
R = 2,65 × 10-8 Ω .m x 40 m /1,4 x 10-5 m2
R = 7,6 x 10-2 Ω

Jawaban 2 :
Diket: l1 = l2 = 3 m
d2 = ½ d1
R1 = 20 Ω
ρ1 = ρ2
Ditanya: R2 = ... ?
Jawab:
Karena diameter d2 = ½ d1 maka jari-jari kawat tersebut juga sama yaitu r2 = ½ r1. Cari terlebih dahulu luas penampang (A) kawat nikron yang kedua dengan menggunakan rumus luas lingkaran, yakni:
L = πr2 maka
L1 = πr2
L2 = π(½ r1)2 => L2 = ¼ πr12 => L2 = ¼L1
Jadi, A2 = ¼A1

Hambatan jenis kedua dari penghantar tersebut dapat dicari dengan menggunkan rumus:
R = ρl/A
ρl = R.A
Dalam hal ini panjang dan hambatan jenis kawat sama, oleh karena itu:
(ρl)1 = (ρl)2
R1A1 =  R2A2
20 Ω A1 =  R2 x ¼A1
R2  = 4 x 20 Ω
R2  = 80 Ω

Jawaban 3 :
Diket : Resistor 1 (R1) = 2Ω
Resistor 2 (R2) = 4Ω
Resistor 3 (R3)= 6Ω
Sumber ggl 1 (E1) = 9 V
Sumber ggl 2 (E2) = 3 V
Ditanya : Kuat arus yang mengalir pada rangkaian (I)
Jawab :
Soal ini berkaitan dengan hukum Kirchhooff. Langkah-langkah dan cara menyelesaikan soal ini : Pertama, pilih arah arus sesuka hati anda. Anda bisa memilih arus berlawanan atau searah dengan arah putaran jarum jam. Kedua, ketika arus melewati hambatan atau resistor (R) terjadi penurunan potensial sehingga V = IR bertanda negatif. Ketiga, jika arus bergerak dari potensial rendah ke tinggi (– ke +) maka maka sumber ggl (E) tersebut bertanda positif karena terjadi pengisian energi pada sumber ggl. Jika arus bergerak dari potensial tinggi ke rendah (+ ke -) maka sumber ggl (E) tersebut bertanda negatif karena terjadi pengosongan energi pada sumber ggl.
Pada penyelesaian soal ini, arah arus dipilih searah dengan arah putaran jarum jam.
- I R1 + E1 – I R2 – I R3 – E2 = 0
- 2 I + 9 – 4 I – 6 I – 3 = 0
- 12 I + 6 = 0
- 12 I = – 6
I = -6 / -12
I = 0,5
Kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah 0,5 Ampere. Kuat arus listrik bertanda positif artinya arah arus listrik sesuai dengan perkiraan yakni searah dengan arah putaran jarum jam. Apabila kuat arus listrik bertanda negatif maka arah arus listrik berlawanan dengan arah putaran jarum jam.

Jawaban 4 :
Pada penyelesaian soal ini, arah arus dipilih searah dengan arah putaran jarum jam.
-20 – 5I -5I – 12 – 10I = 0
-32 – 20I = 0
-32 = 20I
I = -32 / 20
I = -1,6 Ampere
Karena kuat arus listrik bertanda negatif maka arah arus listrik sebenarnya berlawanan dengan arah putaran jarum jam. Arah arus listrik tidak sesuai dengan perkiraan awal yakni searah dengan arah putaran jarum jam.

Jawaban 5 :
Pada penyelesaian soal ini, arah arus dipilih searah dengan arah putaran jarum jam.
- I – 6I + 12 – 2I + 12 = 0
-9I + 24 = 0
-9I = -24
I = 24 / 9
I = 8 / 3 Ampere
Karena kuat arus listrik bertanda positif maka arah arus listrik sama dengan perkiraan yakni searah dengan putaran jarum jam.

Jawaban 6 :
Data lampu:
Daya P = 18 watt
Tegangan V = 150 voltt
Waktu t = 12 jam = 12 x 3600 sekon = 43200 s
a) Energi yang digunakan lampu selama pemakaian 12 jam
Dari rumus energi listrik jika telah diketahui dayanya (P) dan waktu (t)
W = Pt
W = 18 watt x 432000 s = 777600 joule = 777,6 kilojoule
b) Hambatan lampu
Dari spesifikasi pada lampu dan rumus hambatan hubungannya dengan daya listrik:

Sehingga hambatan lampu adalah

c) Kuat arus yang mengalir pada lampu:
I = V/R
I = 150/1250
I = 0,12 ampere

Jawaban 7 :
Lampu menyala normal artinya daya lampunya tetap 27,5 watt dan tegangan pada lampu juga tetap 110 volt. Rangkaian harus ditambah dengan sebuah hambatan untuk menyerap kelebihan tegangan yang disediakan.
Hitung dulu kuat arus yang mengalir pada lampu adalah:

Rangkaiannya kira-kira seperti ini

Tegangan yang tadinya 210 volt dari sumber listrik, dipakai oleh hambatan pada lampu yaitu RL sebesar 110 volt, sehingga sisanya adalah (210 − 110) = 100 volt, tegangan ini digunakan oleh hambatan yang ditambahkan yaitu Rs. Sehingga besarnya hambatan Rs adalah


Jawaban 8 :
Hambatan yang dimiliki masing-masing lampu adalah R = V2/P = 1,52 / 2 = 1,125 Ω. Pada rangkaian di atas lampu dipasang secara paralel, berikut rangkaian ekivalennya

Hambatan total kedua lampu yang disusun paralel

Sehingga hambatan total berikut dayanya:

Energi untuk 1 menit (60 detik)
W = Pt
W = 4(60) = 240 joule

Jawaban 9 :
Rangkaian ekivalennya seperti gambar berikut.

Daya total pada rangkaian

Dapat rumusnya dari sini


Jawaban 10 :
W = Vit
W = 200 (0,25) (5×60) = 15 000 joule

Jawaban 11 :
Susunan Seri, daya total seperti contoh di atas akan menjadi 1/2 P, sehingga waktu yang diperlukan menjadi dua kali lebih lama
t = t1 + t2
t = 10 menit + 10 menit = 20 menit

Jawaban 12 :
Susunan Paralel, daya total seperti contoh di atas menjadi dua kali semula atau 2P, sehingga waktu yang diperlukan menjadi setengahnya saja
t = 5 menit

Jawaban 13 :
Massa air yang dipanaskan
m = ρ V
m = 1000 kg/m3 x (2 x 10−3 m3 )= 2 kg
Waktu yang diperlukan
Pt = mcΔT
(210)t = 2(4200)(36)
t = 1440 sekon = 1440 / 60 = 24 menit
Read more: http://fisikastudycenter.com/fisika-x-sma/313-energi-dan-daya-listrik-dinamis#ixzz2nrdoCq7l

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. Aenean commodo ligula eget dolor Aenean massa.

You Might Also Like

0 komentar

SUBSCRIBE