10 Soal & Pembahasan Listrik Arus Searah (DC) (bagian 3) ǀ Pilihan Ganda

 

Sebelumnya, kita telah membahas 10 soal listrik arus searah (bagian 2). Kita akan lanjutkan 10 soal listrik arus searah (bagian 3). Berikut soal dan pembahasannya.

 

Baca sebelumnya : 10 Soal & Pembahasan Listrik Arus Searah (DC) (bagian 2) ǀ Pilihan Ganda

Pilihlah jawaban yang tepat dari pilihan di bawah ini.

21. Perhatikan rangkaian listrik di bawah ini !

Besar kuat arus I₁ adalah . . .

   a. 0,25 A

   b. 0,30 A

   c. 0,33 A

   d. 0,37 A

   e. 0,40 A

Pembahasan :

-klik gambar untuk melihat lebih baik-

-klik gambar untuk melihat lebih baik-

Jawaban A.

 

22. Perhatikan gambar rangkaian tertutup di bawah ini.

Jika R₁ = 2 Ω, R₂ = 4 Ω , dan R₃ = 6 Ω , maka kuat arus yang mengalir pada rangkaian adalah . . .

   a. 1,2 A

   b. 1,0 A

   c. 0,6 A

   d. 0,5 A

   e. 0,2 A

Pembahasan :

Jawaban D.

 

23. Perhatikan gambar rangkaian berikut !

Kuat arus listrik yang mengalir melewati R₂ adalah . . .

   a. 0,3 A

   b. 0,5 A

   c. 0,01 A

   d. 0,1 A

   e. 1,1 A

Pembahasan :

-klik gambar untuk melihat lebih baik-

Jawaban A.

 

24. Lampu listrik dengan spesifikasi 220 V dan 50 W dihubungkan seri dengan sebuah hambatan listrik 1000 Ω, kemudian dipasang pada tegangan 110V. Kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah . . .

   a. 56 mA

   b. 84 mA

   c. 112 mA

   d. 224 mA

   e. 548 mA

Pembahasan :

*Hambatan lampu

P = V²/R

R= V²/P

R = 220²/50

R = 968

 

*Arus yang mengalir

V = I.R

I = V/R

I = V_baterai / (R_lampu + R)

I = 110/ (968 + 1000)

I = 110/1968

I = 0,056 A = 56 mA

Jawaban A.

 

25. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut ini !

A, B, C, D, dan E adalah lampu pijar. Jika lampu B dilepas, lampu yang menyala lebih terang adalah. . .

   a. Lampu A dan C

   b. Lampu A dan D

   c. Lampu C dan D

   d. Lampu C dan E

   e. Lampu D dan E

Pembahasan :

Misal, hambatan semua bernilai 1 Ω, tegangannya adalah 7 V. Maka, arus totalnya adalah 3.

Tegangan pada ABC adalah V = 3.(1/3) = 1

Tegangan pada D dan E adalah V = 3.1 = 3

 

Jika B dilepas, maka arus total menjadi 2,8

Tegangan pada A dan C adalah V = 2,8.(1/2) = 1,4

Tegangan pada D dan E adalah V = 2,8(1) = 2,8

 

Tegangan lampu yang diparalel menjadi lebih besar dari sebelumnya. Sehingga, lampu A dan C menyala lebih terang. Sedangkan, lampu D dan E menjadi lebih redup.

Jawaban A.

 

26. Generator listrik di rumah sakit menghasilkan arus searah dengan tegangan 100 V. Jika 5 buah lampu masing-masing 100 W ; 100 V disusun paralel dan dihubungkan ke generator listrik tersebut, maka arus yang harus dialirkan sumber adalah . . .

   a. 1 A

   b. 5 A

   c. 10 A

   d. 50 A

   e. 100 A

Pembahasan :

*Hambatan lampu

P = V²/R

R= V²/P

R = 100²/100

R = 100

 

*Hambatan lampu 100 ohm yang diparalel

Rparalel = 20

 

*Arus yang mengalir

V = I.R

I = V/R

I = V_generator / (R_lampu)

I = 100/ (20)

I = 5 A

Jawaban B.

 

27. Alat pemanas yang menggunaka listrik, hambatan 12 Ω dan khusus dipakai pada beda potensial 120 V. Jika alat pemanas tersebut dipakai untuk memanaskan air sebanyak 40 kg sehingga temperaturnya naik dari 200C menjadi 800C dan 1 kalori = 4,2 joule, maka waktu yang dibutuhkan adalah . . .

   a. 3,6 jam

   b. 2,3 jam

   c. 15 menit

   d. 12 menit

   e. 10 menit

Pembahasan :

*Daya pemanas

P = V²/R

P = 120²/12

P = 1200 J/s

Energi masuk ke pemanas sebesar 1200 J tiap detik. Kita perlu tau energi yang dibutuhkan untuk memanaskan air 40 kg agar suhunya berubah 60⁰C.

 

*Kalor air

Q = m.c.Δt

Q = 40.4180.(80-20)

Q = 10032000 J

 

*Waktu yang dibutuhkan

t = Q/P

t = 10032000/1200 = 8360 s = 2,3 jam

Jawaban B.

 

28. Dua lampu masing-masing 60 W ; 120 V dan 40 W ; 120 V. Jika kedua lampu tersebut dihubungkan secara seri pada tegangan 120 V, maka jumlah daya kedua lampu . . .

   a. 100 W

   b. 50 W

   c. 24 W

   d. 20 W

   e. 18 W

Pembahasan :

*Hambatan lampu 1

P = V²/R

R= V²/P

R = 120²/60

R₁ = 240

 

*Hambatan lampu 2

P = V²/R

R= V²/P

R = 120²/40

R₂ = 360

 

*Hambatan total lampu seri

R_total = R₁ + R₂

R_total = 240 + 360

R_total = 600

 

*Daya kedua lampu

P = V²/R

P = 120²/600 = 24 W

Jawaban C.

 

29. Mesin carnot bekerja pada antara suhu 270C dan 2270C digunakan untuk menggerakkan sebuah generator yang tegangan keluarannya 220 V. Jika setiap detik mesin carnot itu menyerap 5500 J, maka kuat arus keluaran maksimum generator adalah . . .

   a 2,75 A

   b. 10 A

   c. 15 A

   d. 22 A

   e. 25 A

Pembahasan :

T₁ = 227 + (273) = 500 K

T₂ = 27 + (273) = 300 K

ΔT = 227-27 = 200 (sudah dalam kelvin, sama saja)

Q₁ = 5500 J

 

*Usaha yang dilakukan mesin carnot, karena tiap detik maka t = 1 s

W = VIt

W = (220).(I).(1)

W = 220I

 

*Efisiensi mesin carnot

n = (1-(T₂/T₁))

n = (1-(300/500)) = 0,4

 

*Usaha yang dilakukan mesin carnot dengan persamaan lain

W = Q₁.n

W = 5500.(0,4) = 2200 J

 

*Saling subtitusi persamaan usaha

W = W

220.I = 2200

I = 10 A

Jawaban B.

 

30. Perhatikan percobaan berikut ini !

Panjang kawat AC adalah 80 cm dan R = 120 Ω. Jarum galvanometer akan menunjukkan angka nol pada saat kontak dengan D yang panjangnya 60 cm dari A. Besar hambatan Rx adalah . . .

40 Ω

50 Ω

15 Ω

35 Ω

45 Ω

Pembahasan :

*Hambatan AD

R_AD = ρL/A

R_AD = ρ(0,6)/A

 

*Hambatan  DC

R_DC = ρL/A

R_DC = ρ(0,2)/A

 

*Persamaan jembatan wheatstone

R . R_DC = R_x . R_AD

120 . ρ(0,2)/A = R_x . ρ(0,6)/A

120 . (0,2) = R_x . (0,6)

24 = 0,6R_x

R_x = 40 Ω

Jawaban A.

 

 Baca selanjutnya : 10 Soal & Pembahasan Listrik Statis (bagian 1) ǀ Pilihan Ganda

Itulah, 10 soal dan pembahasan terkait listrik arus searah DC (bagian 3) yang mencakup alat listrik, hambatan, hukum kirchoff, dan jembatan wheatstone. Kita akan membahas soal lainnya. Silahkan klik baca selanjutnya

Share this post