Top Banner
Rangkaian Arus Listrik 1. Dua buah benda bermuatan listrik masing-masing positif dan negative dihubungkan melalui seutas kawat. Ke manakah arus listrik mengalir dalam rangkaian (a), dank e manakah arus electron mengalir dalam rangkaian (b)? 2. Sebuah baterai dilambangkan dengan garis panjang dan garis pendek, dimana garis panjang menyatakan kutub positif dan garis pendek menyatakan kutub negative. a. Apakah fungsi baterai dalam rangkaian di bawah b. Ke manakah arah arus listrik mengalir dalam penghantar CD? 3. Ketika terjadi kilat, terdeteksi arus 5 x 10 4 ampere dalam waktu 50 µs. berapakah muatan yang dipindahkan dari awan bermuatan listrik ke bumi selama waktu 50 µs tersebut? 4. Total muatan yang mengitari suatu rangkaian selama 2 menit 4,8 C. hitunglah kuat arus listrik dalam rangkaian tersebut. 5. Arus listrik 3 A mengalir melalui seutas kawat selama 1 menit. Berapa banyak muatan listrik mengalir melalui kawat? 6. Sebuah electron bermuatan 1,6 x 10 -19 C. Berapa banyak electron harus mengalir melalui seutas kawat dalam 1 sekon agar amperemeter membaca 0,80 mA.
14

Fisika-Rangkaian Arus Listrik

Aug 08, 2015

Download

Documents

Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Fisika-Rangkaian Arus Listrik

Rangkaian Arus Listrik

1. Dua buah benda bermuatan listrik masing-masing positif dan negative dihubungkan melalui seutas kawat. Ke manakah arus listrik mengalir dalam rangkaian (a), dank e manakah arus electron mengalir dalam rangkaian (b)?

2. Sebuah baterai dilambangkan dengan garis panjang dan garis pendek, dimana garis panjang menyatakan kutub positif dan garis pendek menyatakan kutub negative.a. Apakah fungsi baterai dalam rangkaian di bawahb. Ke manakah arah arus listrik mengalir dalam penghantar CD?

3. Ketika terjadi kilat, terdeteksi arus 5 x 104 ampere dalam waktu 50 µs. berapakah muatan yang dipindahkan dari awan bermuatan listrik ke bumi selama waktu 50 µs tersebut?

4. Total muatan yang mengitari suatu rangkaian selama 2 menit 4,8 C. hitunglah kuat arus listrik dalam rangkaian tersebut.

5. Arus listrik 3 A mengalir melalui seutas kawat selama 1 menit. Berapa banyak muatan listrik mengalir melalui kawat?

6. Sebuah electron bermuatan 1,6 x 10-19 C. Berapa banyak electron harus mengalir melalui seutas kawat dalam 1 sekon agar amperemeter membaca 0,80 mA.

Page 2: Fisika-Rangkaian Arus Listrik

7.

Dua gambar tersebut menunjukkan kuat arus yang mengalir dalam suatu hambatan R sebagai fungsi waktu. Berapakah banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam hambatan tersebut selama 6 sekon pertama?

8. Konduktor listrik terbaik adalah perak muri;berikutnya adalah tembaga, kemudian aluminium, tungsten, dan seng.a. Manakah yang hambatan listriknya terbesar?b. Manakah yang hambatan listriknya terkecil?c. Manakah yang hambatan listriknya lebih besar: besi atau aluminium?

9. Berapa ampere kuat arus yang mengalir pada sebuah kawat 250 Ω jika diberi beda potensial 100 volt?

10. Berapakah beda potensial antara kedua ujung seutas kawat yang memiliki hambatan 130 ohm yang dialiri muatan 300 mC dalam satu menit?

11. Sepotong kawat ujung-ujungnya dihubungkan dengan sumber tegangan arus searah dari 12 volt sehingga merupakan rangkaian tertutup. Bila kuat arus yang mengalir pada kawat itu ¾ ampere, hitunglah hambatan listrik kawat itu.

12. Sebuah pemanas listrik diberi tegangan 15 volt sehingga mengalir arus listrik sebesar 0,5 A. Hitung hambatan pemanas tersebut!

Page 3: Fisika-Rangkaian Arus Listrik

13. Kuat arus yang melalui suatu komponen tertentu adalah ¼ ampere ketika diberi tegangan 80 volt. Berapakah kuat arus yang melalui komponen tersebut jika tegangan dinaikkan menjadi 160 volt?

14. Pada grafik di bawah ini, sebutkan urut-urutan besarnya hambatan listrik mulai dari nilai terbesar ke nilai terkecil.

15. Dari grafik di bawah, tentukan hambatan listrik tiap komponen.

16. Hitunglah hambatan listrik seutas kawat aluminium yang memiliki panjang 10 cm, luas penampang 10-4 m2 dan hambat jenis 2,82 x 10-8 Ωm. Ulangi perhitungan untuk kaca dengan hambat jenis 1010 Ωm.

17. Seutas kawat panjangnya 100 m, diameter 2 mm, dan hambatan jenis 6,28 x 10 -8 Ωm. Hitunglah hambatan kawat tersebut.

18. (a). Berapakah hambatan seutas kawat nikrom (hambat jenis 10-6 Ωm) yang memiliki panjang 30,8 m dan diameter 2,8 x 10-3 m? (ambil π = 22/7 )(b). Tentukan kuat arus yang mengalir ke kawat tersebut jika dipasang pada tegangan 120 V ?

19. Dua penghantar silinder terbuat dari bahan sama, memiliki volum sama tetapi penghantar yang satu tiga kali panjangnya dari penghantar lainnya. Jika penghantar yang lebih panjang memiliki hambatan 1,8 Ω, berapakah hambatan penghantar yang lebih pendek.

Page 4: Fisika-Rangkaian Arus Listrik

20. Seutas kawat yang panjangnya 5 meter memiliki hambatan 50 ohm. Berapakah hambatan kawat kedua yang memiliki berat dua kali kawat pertama dan diameternya ½ kali kawat pertama?

21. Sebuah kumparan kawat tungsten yang memiliki hambatan 30,0 Ω pada 20,00C digunakan untuk mengukur suhu. Berapa hambatannya ketika mengukur suhu 70,00C?(koefisien suhu tungsten pada 200C adalah 4,5 x10-3(0C)-1).

22. Sebuah lampu pijar yang filamennya terbuat dari tungsten memiliki hambatan 200 Ω ketika berpijar putih (kira-kira 2020 0C). Tentukan hambatan lampu pijar pada suhu ruang (200C)? (koefisien suhu tungsten pada suhu 200C α = 0,0045(0C)-1)

23. Seutas kawat memiliki hambatan 2,0 Ω pada suhu 00C dan 2,8 Ω pada suhu 1000C. Berapa suhu kawat tersebut sewaktu hambatannya 3,0 Ω?

24. Seutas kawat besi (pada suhu 200C) kedua ujungnya diberi beda potensial 12 volt dan mengalir arus 0,150 A. karena pengaruh panas, arusturun menjadi 0,111A. menjadi berapakah suhu kawat tersebut? (α=0,0050 C-1).

25. Sebuah arus 9 A masuk ke suatu percabangan di mana pada masing-masing cabang terdapat sebuah resistor 2 Ω. Tentukan arus yang keluar dari percabangan?

26. Tentukan arah dan kuat arus I pada gambar.

27. Jika anda memiliki 3 resistor identik dengan nilai hambatan 2 Ω, tentukan kombinasi susunan seri atau parallel yang mungkin sehingga diperoleh nilai hambatan terbesar.

28. Ada tiga buah resistor identik yang disusun seri dalam sebuah rangkaian tertutup yaitu 2Ω, 3Ω, dan 4Ω. Jika arus yang melewati hambatan 2Ω adalah 5A, tentukan arus yang melewati resistor 3Ω dan 4Ω.

29. Dua buah resistor yaitu R1 = 3Ω dan R2 = 4Ω disusun parallel dihubungkan dengan sumber tegangan 12 V dalam sebuah rangkaian tertutup. Tentukan arus yang melewati R1 dan R2.

30. Jika terdapat tiga buah resistor identik 3Ω, tentukan nilai hambatan ekivalen Rek jika ketiga hambatan disusun seri dan parallel!

Page 5: Fisika-Rangkaian Arus Listrik

31. Tiga hambatan masing-masing 1Ω, 4Ω, dan 6Ω dirangkaikan dengan baterai 6 volt yang hambatan dalamnya 1Ω. Tentukanlah kuat arus dan beda potensial pada masing-masing hambatan, jika ketiga hambatan disusun,(a) seri, (b) parallel.

32. Jika terdapat n buah resistor identik disusun seri, buktikan bahwa Rek = n R.

33. Jika terdapat n buah resistor identik disusun parallel, buktikan bahwa Rek = Rn

.

34. Untuk rangkaian gambar berikut diketahui, R1 = 9Ω, R2 = 6Ω, R3 = 3Ω, dan R4 = 2Ω. Jika ujung ab dihubungkan pada beda potensial 20 V, tentukanlah : (a) hambatan pengganti, (b) kuat arus pada R2, R3, dan R4.

35. Perhatikan gambar rangkaian berikut ini.

Hitunglah hambatan listrik jika diukur antara (a) titik A dan B; (b) titik C dan D; (c) titik A dan D

36. Empat buah hambatan masing-masing besarnya 10Ω, 20Ω, 25Ω, dan 50Ω disusun seri atau parallel. Tentukan hambatan paling besar dan hambatan paling kecil yang mungkin diperoleh.

37. Perhatikan gambar rangkaian listrik di bawah. Jika hambatan R1 = 8 ohm, R2 = 16 ohm, R3 = 16 ohm, R4 = 8 ohm, R5 = 12 ohm. Berapakah besar tegangan antara A dan B?

Page 6: Fisika-Rangkaian Arus Listrik

38. Perhatikan rangkaian berikut. Hitung beda potensial pada 6 Ω.

39. Perhatikan rangkaian di bawah ini. Tentukan kuat arus l.

40. Enam buah hambatan sejenis (sama besar) masing-masing dengan hambatan R disusun seperti gambar di bawah. Tentukanlah hambatan terukur antara a dan b?

Page 7: Fisika-Rangkaian Arus Listrik

41. Mengapa untuk pemasangan meter ac (amperemeter ac atau voltmeter ac) dalam rangkaian ac , polaritas titik (ujung) positif maupun negative tak perlu diperhatikan?

42. Sebuah basicmeter memiliki skala dari 0 sampai 50 dan kuat arus maksimum yang ditunjukkan oleh rentang skala pada shunt adalah 10 mA. Berapakah kuat arus yang terukur jika jarum menunjuk pada skala 40? Tuliskan hasil ukuran lengkap dengan ketidakpastiannya.

43. Untuk mempelajari karakterisitk rangkaian seri dan parallel sekelompok siswa melakukan percobaan seperti gambar:

Hambatan lampu pijar adalah….a. 2,0 Ω d. 3,6 Ωb. 2,8 Ω e. 4,0 Ωc. 3,2 Ω

44. Sebuah galvanometer memiliki arus skala penuh 0,100 mA dan hambatan kumparan Rc = 50,0 Ω. Galvanometer ini digunakan bersamaan degan sebuah resistor shunt untuk mendesain sebuah amperemeter yang memiliki simpangan skala penuh untuk kuat arus 50,0 mA. Tentukan hambatan resistor shunt.

45. Sebuah galvanometer memiliki arus skala penuh 0,100 mA dan hambatan kumparan Rc = 50,0 Ω. Tentukan hambatan Rs yang harus dipasang seri dengan kumparan galvanometer untuk menghasilkan sebuah voltmeter yang memiliki tegangan skala 500 mV.

46. Sebuah galvanometer kumparan bergerak memiliki hambatan 100 ohm dan memberikan defleksi skala penuh ketika arus 200 mA mengalir melalui kumparannya. Agar galvanometer ini memberikan skala penuh ketika arus 0,02 A, maka sebuah hambatan harus dipasang parallel dengan kumparan galvanometer. Berapakah besar hambatan parallel ini?

Page 8: Fisika-Rangkaian Arus Listrik

47. Resistor yang dipasang sebagai hambatan shunt pada sebuah galvanometer memiliki hambatan yang besarnya 1/99 kali hambatan dalam galvanometer. Dengan factor berapakah batas arusnya dikalikan?

48. Sebuah galvanometer kumparan bergerak memiliki hambatan 5 ohm dan memberikan defleksi skala penuh ketika arus 15 mA mengalir melaluinya. (a) Hitung tegangan maksimum yang dapat diukur galvanometer. (b) Untuk mengkonversi defleksi ini menjadi voltmeter yang mampu membaca sampai 6 V maka dipasang suatu hambatan depan Rd, seri dengan kumparan galvanometer. Hitung Rd,

49. Gambar berikut adalah rangkaian jembatan Wheatstone, dengan panjang kawat homogeny AB adalah 1 m. Ketika kontak geser C sedemikian sehingga jarak CB = 60 cm maka jembatan seimbang (galvanometer G menunjuk nol). Jika pada X disisipkan seri resistor 10 Ω, maka jembatan seimbang ketika kontak C digeser sejauh 30 cm dari kedudukan seimbang semula. Tentukan nilai X dan Y.

50. Tegangan jepit sebuah baterai 10 V saat mensuplai arus pada 4 A dan 8 V saat mensuplai arus pada 6 A. tentukan hambatan dalam dan ggl baterai.

51. Ada 3 buah baterai identik masing-masing memiliki ggl 12 V dan hambatan dalam 1Ω. Tentukan ggl pengganti: (a) jika disusun seri dan (b) jika disusun parallel.

52. Kutub-kutub sebuah baterai dengan ggl 12 V dan hambatan dalam 1Ω dihubungkan ke resistor 5Ω. Tentukan : (a) kuat arus yang dicatu baterai, (b) tegangan jepit baterai.

53. Tiga buah hambatan 3Ω, 2Ω, dan 6Ω disusun parallel kemudian dipasang pada sumber tegangan, ternyata kuat arus yang keluar dari elemen 3 A. tetapi jika disusun seri dan dipasang pada elemen yang sama ternyata arus yang keluar 0,5 A. Hitung ggl elemen dan hambatan dalam elemen.

54. Pada rangkaian arussearahberikut, berapakah besar arus listrik yang nelalui lampu?

Page 9: Fisika-Rangkaian Arus Listrik

55. Empat buah elemen yang identik, masing-masing dengan ggl 2,0 volt disusun seri, kemudian kedua ujungnya dihubungkan dengan seutas kawat yang hambatannya 2,8 ohm. Jika kuat arus yang mengalir pada kawat adalah 2,0 ampere, tentukan hambatan dalam masing-masing elemen.

56. Tiap elemen pada gambar (a) memiliki ggl 1,5 V dan hambatan dalam 0,05 Ω. Tentukan kuat arus I1, I2, dan I3, dan tegangan jepit tiap baterai.

57. Perhatikan rangkaian pada Gambar (a). Potensial A adalah -2,0 V terhadap C. Berapakah potensial B terhadap D?

58. Berapakah jumlah aljabar perubahan tegangan mengelilingi suatu lintasan tertutup (loop) dalam suatu rangkaian tertutup?

59. Perhatikan rangkaian listrik pada gambar (a). hitunglah beda potensial antara A dan B

Page 10: Fisika-Rangkaian Arus Listrik

60. Untuk rangkaian pada Gambar (a), tentukanlah skala yang ditunjukkan amperemeter A1 dan A2 ?

61. Perhatikan rangkaian listrik pada gambar (a). hitung i1, i2, dan i3

62. Untuk rangkaian seperti ditunjukkan pada (a), tentukan ggl baterai E yang belum

diketahui. Amperemeter yang disimbolkan dengan dianggap memiliki hambatan dalam nol, dan amperemeter ini membaca kuat arus dalam kawat 1/2 A dengan arah seperti ditunjukkan. (b) Hitung juga beda tegangan antara C dan P

63. Dua belas hambatan masing-masing bernilai R dihubungkan membentuk sebuah kubus ABCD.EFGH. tentukan hambatan ekivalen diantara titik-titik ujung diagonal ruang.