MATERI LISTRIK DINAMIS
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 dan pembahasan listrik dinamis
Contoh soal dan pembahasan hukum Ohm
Nomor 1
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
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
Nomor 3
Empat buah lampu identik A, B, C, dan D disusun dalam rangkaian seperti ditunjukkan pada gambar dibawah.
Lampu yang nyala paling terang adalah...
A. B
B. C
C. A.
D. D
E. A, B, C, D sama terang
Pembahasan
Lampu yang paling terang adalah lampu yang mempunyai arus paling besar. Dari gambar terlihat bahwa lampu A akan memiliki arus paling besar karena belum melewati percabangan.
Jawaban: C
Nomor 4
Pada gambar rangkaian listrik berikut, A, B, C, D, E adalah lampu pijar identik.
Jika lampu B dilepas, lampu yang menyala paling terang adalah...
A. A dan C
B. A dan D
C. C dan D
D. C dan E
E. D dan E
Pembahasan
Lampu yang paling terang adalah lampu dengan arus paling besar. Dari gambar terlihat lampu D dan E memiliki arus lebih besar daripada lampu A dan C karena rangkaian tidak bercabang.
Jawaban: E
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
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
Nomor 3
Empat buah lampu identik A, B, C, dan D disusun dalam rangkaian seperti ditunjukkan pada gambar dibawah.
Lampu yang nyala paling terang adalah...
A. B
B. C
C. A.
D. D
E. A, B, C, D sama terang
Pembahasan
Lampu yang paling terang adalah lampu yang mempunyai arus paling besar. Dari gambar terlihat bahwa lampu A akan memiliki arus paling besar karena belum melewati percabangan.
Jawaban: C
Nomor 4
Pada gambar rangkaian listrik berikut, A, B, C, D, E adalah lampu pijar identik.
Jika lampu B dilepas, lampu yang menyala paling terang adalah...
A. A dan C
B. A dan D
C. C dan D
D. C dan E
E. D dan E
Pembahasan
Lampu yang paling terang adalah lampu dengan arus paling besar. Dari gambar terlihat lampu D dan E memiliki arus lebih besar daripada lampu A dan C karena rangkaian tidak bercabang.
Jawaban: E
Contoh soal menghitung daya listrik
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 = ...
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 = ...
Contoh soal dan pembahasan rangkaian resistor
Nomor 1
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
Nomor 2
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
Nomor 2
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
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
Contoh soal dan pembahasan hukum Kirchhoff
Nomor 1
Perhatikan rangkaian listrik seperti pada gambar!
Kuat arus terukur amperemeter adalah...
A.0,1 A
B.0,5 A
C.1,0 A
D.1,5 A
E.3,0 A
Pembahasan:
Diketahui:
R1 = 1,4 Ohm
V = 1,5 V
rd = 0,1 Ohm
Ditanya: i = ...
Jawab: Gunakan hukum II Kirchoff.
a. Terlebih dahulu tentukan arah arus dan arah loop.
b. Menerapkan hukum II Kirchoff.
i . R1 + i . rd + 1,5 V = 0
i . 1,4 Ω + i . 0,1 Ω + 1,5 V = 0
i . 1,5 Ω = – 1,5 V
i = – 1 A (negatif berarti arah arus terbalik)
Jawaban: C
Nomor 2
Perhatikan gambar rangkaian tertutup dibawah ini.
Apabila R1 = 2 Ω, R2 = 4 Ω, dan R3 = 6 Ω, maka kuat arus yang mangalir pada rangkaian adalah...
A.1,2 A
B.1,0 A
C.0,6 A
D.0,5 A
E.0,2 A
Pembahasan:
Diketahui:
R1 = 2 Ω
R2 = 4 Ω
R3 = 6 Ω
E1 = 1,5 V
E2 = 3 V
Ditanya: i = ...
Jawab:
a. Terlebih dahulu tentukan arah arus dan arah loop.
b.Menerapkan hukum II Kirchoff.
i . R1 – E1 + i . R2 + i . R3 + E2 = 0
i . 2 Ω – 9 V + i . 4 Ω + i . 6 Ω + 3 V = 0
i . 12 Ω – 6 V = 0
i . 12 Ω = 6 V
i = 0,5 A
Jawaban: D
Nomor 3
Kuat arus terukur amperemeter adalah...
A.0,1 A
B.0,5 A
C.1,0 A
D.1,5 A
E.3,0 A
Pembahasan:
Diketahui:
R1 = 1,4 Ohm
V = 1,5 V
rd = 0,1 Ohm
Ditanya: i = ...
Jawab: Gunakan hukum II Kirchoff.
a. Terlebih dahulu tentukan arah arus dan arah loop.
b. Menerapkan hukum II Kirchoff.
i . R1 + i . rd + 1,5 V = 0
i . 1,4 Ω + i . 0,1 Ω + 1,5 V = 0
i . 1,5 Ω = – 1,5 V
i = – 1 A (negatif berarti arah arus terbalik)
Jawaban: C
Nomor 2
Perhatikan gambar rangkaian tertutup dibawah ini.
Apabila R1 = 2 Ω, R2 = 4 Ω, dan R3 = 6 Ω, maka kuat arus yang mangalir pada rangkaian adalah...
A.1,2 A
B.1,0 A
C.0,6 A
D.0,5 A
E.0,2 A
Pembahasan:
Diketahui:
R1 = 2 Ω
R2 = 4 Ω
R3 = 6 Ω
E1 = 1,5 V
E2 = 3 V
Ditanya: i = ...
Jawab:
a. Terlebih dahulu tentukan arah arus dan arah loop.
b.Menerapkan hukum II Kirchoff.
i . R1 – E1 + i . R2 + i . R3 + E2 = 0
i . 2 Ω – 9 V + i . 4 Ω + i . 6 Ω + 3 V = 0
i . 12 Ω – 6 V = 0
i . 12 Ω = 6 V
i = 0,5 A
Jawaban: D
Nomor 3
Dari gambar rangkaian dibawah, besar kuat arus yang mengalir pada rangkaian adalah...
A.3 A
B.4 A
C.6 A
D.8 A
E.12 A
Pembahasan:
Diketahui:
R1 = 2 Ω
R2 = 3 Ω
R3 = 3 Ω
V1 = 12 V
V2 = 12 V
Ditanya: i = ...
Jawab:
a. Terlebih dahulu tentukan arah arus dan arah loop.
b. Menerapkan hukum II Kirchoff.
– 12 V + i . 2Ω – 12 V + i . 3Ω + 3 Ω = 0
– 24 V + i . 8 Ω = 0
i . 8Ω = 24 V
i = 24 V / 8 Ω = 3 A
Jawaban: A
Nomor 3
Pada rangkaian listrik sederhana seperti gambar.
Besar kuat arus I adalah...
A. 0,25 A
B. 0,30 A
C. 0,36 A
D. 0,45 A
E. 0,50 A
Pembahasan:
Diketahui:
R1 = 2 Ω
R2 = 1 Ω
R3 = 2 Ω
V1 = 6 V
V2 = 8 V
Ditanya: I1 = ...
Jawab:
a. Terlebih dahulu tentukan arah arus dan arah loop.
Nomor 4
Rangkaian seperti gambar di bawah ini!
Bila saklar S ditutup maka daya pada R = 4 Ω adalah....
A. 6 W
B. 9 W
C. 18 W
D. 20 W
E. 36 W
Pembahasan:
Diketahui:
R1 = 2 Ω
R2 = 4 Ω
V1 = 12 V
V2 = 6 V
Ditanya: P (R2) = ...
Jawab:
a. Terlebih dahulu tentukan arah arus dan arah loop.
b. Menerapkan hukum I Kirchof.
I1 = I2 + I3
c. Menerapkan hukum II Kirchof.
Loop 1
– 12 V + I3 . 2 Ω + I1 . 4 Ω = 0
I1 . 4 Ω + I3 . 2 Ω = 12 V
Loop 2
6 V – I3 . 2 Ω = 0
I3 . 2Ω = 6 V
I3 = 3 A
d. Subtitusi hasil dari Loop 2 ke Loop 1.
I1 . 4 Ω + 3 A . 2 Ω = 12 V
I1 . 4 Ω + 6 V = 12 V
I1 . 4 Ω = 6 V
I1 = 6 V / 4 Ω = 1,5 A
e. Menghitung daya P.
P = I2 . R = (1,5 A)2 . 4 Ω = 9 Watt
Jawaban: B
A.3 A
B.4 A
C.6 A
D.8 A
E.12 A
Pembahasan:
Diketahui:
R1 = 2 Ω
R2 = 3 Ω
R3 = 3 Ω
V1 = 12 V
V2 = 12 V
Ditanya: i = ...
Jawab:
a. Terlebih dahulu tentukan arah arus dan arah loop.
b. Menerapkan hukum II Kirchoff.
– 12 V + i . 2Ω – 12 V + i . 3Ω + 3 Ω = 0
– 24 V + i . 8 Ω = 0
i . 8Ω = 24 V
i = 24 V / 8 Ω = 3 A
Jawaban: A
Nomor 3
Pada rangkaian listrik sederhana seperti gambar.
Besar kuat arus I adalah...
A. 0,25 A
B. 0,30 A
C. 0,36 A
D. 0,45 A
E. 0,50 A
Pembahasan:
Diketahui:
R1 = 2 Ω
R2 = 1 Ω
R3 = 2 Ω
V1 = 6 V
V2 = 8 V
Ditanya: I1 = ...
Jawab:
a. Terlebih dahulu tentukan arah arus dan arah loop.
Nomor 4
Rangkaian seperti gambar di bawah ini!
Bila saklar S ditutup maka daya pada R = 4 Ω adalah....
A. 6 W
B. 9 W
C. 18 W
D. 20 W
E. 36 W
Pembahasan:
Diketahui:
R1 = 2 Ω
R2 = 4 Ω
V1 = 12 V
V2 = 6 V
Ditanya: P (R2) = ...
Jawab:
a. Terlebih dahulu tentukan arah arus dan arah loop.
b. Menerapkan hukum I Kirchof.
I1 = I2 + I3
c. Menerapkan hukum II Kirchof.
Loop 1
– 12 V + I3 . 2 Ω + I1 . 4 Ω = 0
I1 . 4 Ω + I3 . 2 Ω = 12 V
Loop 2
6 V – I3 . 2 Ω = 0
I3 . 2Ω = 6 V
I3 = 3 A
d. Subtitusi hasil dari Loop 2 ke Loop 1.
I1 . 4 Ω + 3 A . 2 Ω = 12 V
I1 . 4 Ω + 6 V = 12 V
I1 . 4 Ω = 6 V
I1 = 6 V / 4 Ω = 1,5 A
e. Menghitung daya P.
P = I2 . R = (1,5 A)2 . 4 Ω = 9 Watt
Jawaban: B
Soal-soal latihan listrik dinamis
Nomor 1Untuk mengetahui nilai hambatan (RAB) kawat AB, digunakan rangkaian dengan penunjukkan voltmeter dan amperemeter seperti pada gambar. Nilai hambatan kawat (RAB) adalah...
A.10,0 Ω
B.8,0 Ω
C.6,0 Ω
D.4,0 Ω
A.10,0 Ω
B.8,0 Ω
C.6,0 Ω
D.4,0 Ω
E.2,0 Ω
Nomor 2
Pada gambar rangkaian dibawah, kuat arus yang melalui R dan tegangan ujung-ujung R masing-masing adalah...
A.0,8 A dan 2,2 V
B.0,6 A dan 2,76 V
C.0,6 A dan 2,3 V
D.0,4 A dan 1,84 V
E.0,2 A dan 0,92
Nomor 3
Empat buah resistor masing-masing R1 = 3 ohm, R2 = 6 ohm, R3 = R4 = 12 ohm dirangkai paralel. Besar hambatan penggantinya adalah...
A.33 ohm
B.33/4 ohm
C.3/2 ohm
D.2/3 ohm
E.4/33 ohm
Nomor 4
Perhatikan rangkaian listrik seperti gambar.
Kuat arus yang mengalir pada rangkaian tertutup adalah...
A.1,66 A
B.1,5 A
C.1,33 A
D.1,00 A
E.0,75 A
Nomor 5
Perhatikan gambar rangkaian berikut.
Besar kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah...
A.0,6 A
B.1,2 A
C.1,6 A
D.2,0 A
E.2,5 A
A.0,8 A dan 2,2 V
B.0,6 A dan 2,76 V
C.0,6 A dan 2,3 V
D.0,4 A dan 1,84 V
E.0,2 A dan 0,92
Nomor 3
Empat buah resistor masing-masing R1 = 3 ohm, R2 = 6 ohm, R3 = R4 = 12 ohm dirangkai paralel. Besar hambatan penggantinya adalah...
A.33 ohm
B.33/4 ohm
C.3/2 ohm
D.2/3 ohm
E.4/33 ohm
Nomor 4
Perhatikan rangkaian listrik seperti gambar.
Kuat arus yang mengalir pada rangkaian tertutup adalah...
A.1,66 A
B.1,5 A
C.1,33 A
D.1,00 A
E.0,75 A
Nomor 5
Perhatikan gambar rangkaian berikut.
Besar kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah...
A.0,6 A
B.1,2 A
C.1,6 A
D.2,0 A
E.2,5 A
Tidak ada komentar:
Posting Komentar