Listrik Dinamis
|
Standar Kompetensi
3. Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam
kehidupan sehari-hari
Kompetensi Dasar
3.2
Menganalisis percobaan listrik dinamis dalam suatu rangkaian serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari
 |
Listrik
yang digunakan di rumah penduduk berasal dari pembangkit tenaga listrik.
Listrik tersebut mengalir melalui sebual kabel penghantar sehingga disebut
listrik dinamis
A.
Arus Listrik
Seperti
halnya air yang mengalir karena adanya perbedaan ketinggian, muatan listrik pun
dapat mengalir karena adanya suatu perbedaan, yaitu perbedaan potensial
listrik. Proton dan elektron dalam suatu muatan listrik mengalir dengan arah
yang berbeda. Proton yang menyebabkan listrik bermuatan positif mengalir dari
potensial tinggi ke potensial rendah. Sedangkan, electron (muatan listrik
negatif) mengalir dari tempat yang potensialnya rendah ke tempat yang
potensialnya tinggi. Yang disebut arus listrik adalah aliran proton atau muatan
listrik positif yang mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah.
Secara
fisika, besar arus listrik atau disebut dengan kuat arus listrik, didefinisikan
sebagai banyaknya muatan listrik positif yang mengalir pada suatu penghantar
tiap satu satuan waktu, dapat ditulis oleh persamaan:
I = Q /
t atau Q =I x t
dengan: Q = muatan listrik (Coloumb, C)
I = kuat arus listrik (Ampere, A)
t = waktu (sekon, s)
Contoh:
Arus yang mengalir pada sebuah
kawat tembaga dalam waktu 5 menit adalah 2 A. Hitunglah muatan listrik
yang mengalir pada kawat tersebut!
Penyelesaian:
Diketahui : I = 2 A
t
= 5 menit = 300 s
Ditanya : Q.......?
Jawab:
Q = I x t
= 2 x 300
=
600 C
Jadi, muatan listrik yang mengalir
pada kawat tembaga tersebut adalah 600 C.
Latihan
6.1
1.Berapa banyaknya elektron yang mengalir selama 1,5
menit dalam suatu kawat penghantar jika dihasilkan arus listrik 15 mA? (muatan
elektron =1,6 × 10-19C)
2.Pada sebuah kawat penghantar listrik mengalir
muatan sebesar 5 coulomb dalam waktu setengah menit. Berapa kuat arus yang
mengalir melalui kawat tersebut?
B.
Beda Potensial
Telah
disebutkan bahwa dalam suatu penghantar arus listrik mengalir dari tempat yang
potensialnya tinggi ke tempat yang potensialnya rendah. Selisih potensial
antara dua tempat dalam penghantar ini disebut dengan beda potensial. Dalam
Sistem Internasional, satuan beda potensial adalah volt (V).
Aliran
muatan dipengaruhi besar kecilnya potensial dari satu titik ke titik yang lain.
Dengan kata lain, besarnya beda potensial akan mempengaruhi banyaknya muatan yang mengalir dalam suatu penghantar.
Oleh karena itu, ada hubungan antara beda potensial dengan muatan listrik. Perpindahan
muatan dari satu titik ke titik yang lain diperlukan energi. Jika muatannya adalah muatan elektron, maka dapat ditulis
kembali dalam persamaan,
W
= Q x V
Dengan satuan untuk energi adalah
joule, sehingga berdasarkan persamaan di atas, joule dapat dinyatakan dengan
satuan coulombvolt atau elektronvolt (eV).
Beda
potensial antara kutub-kutub sebuah sumber listrik ketika saklar terbuka dan
tidak mengalirkan arus disebut
gaya gerak listrik (ggl),
dinotasikan ε. Sedangkan, beda potensial antara kutub-kutub suatu elemen
listrik ketika saklar ditutup dan mengalirkan muatan listrik disebut tegangan jepit,
dilambangkan V. Nilai V berubah-ubah bergantung pada nilai hambatan bebannya.
Hubungan antara ggl dengan sumber tegangan jepit dirumuskan sebagai berikut:
V = ε – I.r
dan tegangan jepit dapat dihitung
dengan hambatan luar:
V = I R
Dari kedua persamaan di atas, maka:
ε – I r = I
R
ε = I R
+I r, sehingga
ε = I
(R +r), atau I = ε / (R
+r)
Contoh:
Gaya
gerak listrik yang bekerja pada sebuah elemen
adalah 9 volt dengan hambatan dalam 1 ohm. Jika elemen tersebut
dihubungkan dengan sebuah lampu pijar 2 ohm, berapa kuat arus yang mengalir
pada lampu dan berapa tegangan
jepitnya?
Penyelesaian:
Diketahui
: ε
= 9 V;
r = 1 ohm;
R = 2 ohm
Ditanya :I dan V........?
Jawab:
I = ε / (R +r)
= 9 / (2 + 1)
= 3 A
dan
V
=I.R
= 3 A x 2
ohm
= 6 V
Jadi,
kuat arus yang mengalir adalah 3 A dan tegangan jepitnya adalah 6 V.
Latihan
6.2
Sebuah
aki mempunyai ggl sebesar 15 volt dan hambatan luarnya 1 ohm. Jika arus yang
mengalir sebesar 10 A, berapa tegangan jepit pada kedua kutub aki?
C.Mengukur
besar arus listrik dan beda potensial listrik
1.
Mengukur besar arus listrik
Untuk
mengukur arus listrik, kita dapat menggunakan alat yang bernama amperemeter.
Jarum amperemeter akan bergerak jika ada arus yang melaluinya. Adanya arus
dapat dilihat dari nyala bola lampu atau kerja alat listrik lainnya. Untuk
mengenal dan memahami cara kerja amperemeter, ikutilah eksperimen berikut!
Kegiatan
6.1
Tujuan
: Mengenal cara kerja amperemeter dan mengukur arus listrik.
Alat dan bahan
: Sebuah amperemeter, sebuah baterai, sebuah bola lampu kecil, dan
penjepit buaya.
Langkah kerja:
1. Buatlah rangkaian alat seperti pada Gambar
8.4! Apakah bola lampu menyala?
2. Hubungkan
baterai dengan amperemeter menggunakan penjepit! Amati yang terjadi pada bola
lampu dan jarum amperemeter!
3. Lepaskan
salah satu ujung penjepit dari amperemeter dan amati yang terjadi!
4. Buatlah
kesimpulan dari eksperimenmu!
Baterai dan amperemeter (dipasang seri)
Gambar
6.1 Cara
mengukur arus listrik
2.
Mengukur beda potensial
Alat
yang digunakan untuk mengukur beda potensial adalah voltmeter.
Jarum pada voltmeter akan bergerak jika digunakan untuk mengukur rangkaian
listrik yang memiliki beda potensial. Besarnya beda potensial rangkaian listrik
yang diukur ditunjukkan oleh jarum voltmeter.
Pada
rangkaian listrik yang akan diukur, voltmeter dipasang secara paralel. Untuk
lebih memahaminya, lakukan kegiatan berikut.
Kegiatan
6.2
Tujuan : Mengenal cara kerja voltmeter dan mengukur
beda potensial.
Alat dan bahan : Sebuah voltmeter,
sebuah baterai, sebuah bola lampu kecil, dan enam buah penjepit buaya.
Langkah kerja:
1. Buatlah rangkaian
alat seperti pada Gambar 8.8! Apakah bola lampu menyala?
2. Lepaskan salah
satu penjepit yang menghubungkan baterai dengan voltmeter! Amati yang terjadi
pada bola lampu dan jarum voltmeter!
3. Hubungkan kembali
ujung penjepit yang dilepas pada langkah (2) dan amati yang terjadi!
4.
Buatlah
kesimpulan dari kegiatan ini!
Baterai dan voltmeter (dipasang paralel)
Gambar 6.2. Cara mengukur beda potensial
Catatan: cara menentukan hasil pengukuran amperemeter dan
voltmeter adalah:
Hasil
pengukuran = ( skala yang ditunjuk / skala maksimum) x batas ukur
Perhatikan
rangkaian yang kamu buat dalam dua eksperimen yang telah kamu lakukan dalam
pelajaran ini. Rangkaian yang dibuat untuk mengukur beda potensial berbeda
dengan rangkaian yang dibuat untuk mengukur arus listrik. Untuk mengukur beda
potensial, voltmeter dipasang secara paralel dengan baterai yang akan diukur beda
potensial antara kutub-kutubnya. Sedangkan, untuk mengukur arus listrik,
amperemeter dirangkai seri dengan baterai dan lampunya.
D.
Hambatan (R = Resistor)
Pada
1927, seorangfisikawan Jerman bernama George Simon Ohmmelakukan
penelitian untuk mencari hubungan antara beda potensial dan kuat arus listrik.
Berdasarkan penelitian ini, Ohm membuat kesimpulan yang hingga kini dikenal
dengan sebutan Hukum Ohm, yang berbunyi:“Pada suhu tetap, tegangan listrik V
pada suatu penghantar sebanding dengan kuat arus yang mengalir pada penghantar
tersebut”.
Kesimpulan ini dapat dirumuskan
dengan persamaan:
R = V / I
atau V = I x R
dengan: V = beda potensial (volt, V)
I = kuat arus listrik (ampere, A)
R = hambatan (Ohm,Ω)
Contoh:
Hambatan pada setrika listrik yang
dipakai pada tegangan 220 V adalah 40Ω. Berapakah kuat arus listrik yang harus
dialirkan pada penghantar agar setrika tersebut dapat berfungsi?
Penyelesaian:
Diketahui : V
= 220 V
R = 40Ω.
Ditanya: I = .................?
Jawab:
V
= I x R
I = V / R
I = 220 / 40
= 5,5 A
Jadi,
arus listrik yang diperlukan setrika tersebut adalah sebesar 5,5 A.
Latihan
6.3
1.
Sebuah kawat yang memiliki hambatan 5 ohm diberi beda potensial 12 V.
Hitunglah kuat arus yang mengalir pada kawat tersebut!
2.
Sebuah lampu senter dengan hambatan 3 ohm menyala ketika dialiri arus sebesar 2 A. Berapakah beda
potensial antara ujung-ujung baterai yang digunakan pada senter tersebut?
1.
Pengaruh Hambatan terhadap Jenis Bahan
Hambatan
yang dimiliki oleh suatu bahan penghantar ternyata dapat mempengaruhi kuat arus
yang mengalir pada penghantar tersebut. Hambatan yang besar pada suatu bahan
menyebabkan bahan tersebut sukar mengalirkan arus listrik, sedangkan bahan yang
hambatannya kecil akan lebih mudah mengalirkan arus listrik. Berdasarkan
kemampuannya dalam menghantarkan arus
listrik, bahan dibedakan menjadi:
a.
Konduktor
Bahan
konduktor adalah bahan yang mudah mengalirkan arus karena elektron-elektron di
setiap atomnya tidak terikat kuat oleh inti atom sehingga mudah bergerak atau
berpindah. Dengan kata lain, bahan konduktor adalah bahan yang memiliki
hambatan kecil. Bahan yang termasuk konduktor di antaranya adalah besi, baja,
dan tembaga.
b.
Isolator
Bahan
isolator memiliki sifat yang berlawanan dengan bahan konduktor. Bahan yang
termasuk isolator sangat sulit, bahkan tidak bisa mengalirkan arus listrik.
Pada bahan isolator, elektron-elektron di setiap atom pada bahan isolator
terikat kuat oleh inti atom sehingga sangat sukar untuk bergerak dan berpindah.
Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa bahan isolator memiliki hambatan yang
sangat besar. Namun, pada kondisi tertentu bahan isolator dapat berubah menjadi
bahan konduktor. Kondisi tersebut adalah ketika bahan isolator mendapat
tegangan yang sangat tinggi. Tegangan tinggi ini akan melepaskan elektron dari
ikatan dengan inti atom sehingga elektron pada bahan isolator tersebut akan
menjadi mudah bergerak dan berpindah. Bahan yang tergolong isolator adalah kayu
dan plastik.
c. Semi Konduktor
Bahan
semi konduktor adalah bahan-bahan yang kadang bersifat isolator dan kadang
bersifat konduktor. Yang termasuk bahan ini adalah karbon, silikon, dan
germanium.
d.
Super Konduktor
Bahan
super konduktor adalah bahan yang sangat kuat mengalirkan arus. Ilmuwan yang
pertama kali menemukan bahan ini adalah tokoh yang berasal dari Belanda yang
bernama Kamerlingh Onnes pada 1991. Bahan yang beliau temukan adalah
raksa dan timah.
2.
Hambatan Kawat Logam
Pada
suatu kawat logam, hambatan listrik yang dimilikinya ternyata dipengaruhi oleh
panjang bahan (kawat), luas penampang, dan hambatan jenis bahan kawat tersebut.
Hambatan jenis suatu bahan (kawat) atau resistivitas adalah suatu besaranfisika
dari suatu bahan yang tergantung pada temperatur dan jenis bahan tersebut. Bahan
konduktor memiliki hambatan jenis yang kecil, sebaliknya bahan isolator
memiliki hambatan jenis yang besar. Hambatan jenis beberapa bahan dapat kamu
lihat pada tabel berikut ini.
Tabel 4.3
Hambatan Jenis Bahan
No.
|
Nama
Bahan
|
Hambatan
Jenis pada
suhu
20°C (ohm m)
|
1
|
Konduktor :
|
1.59 × 10-8
|
Perak
|
||
Tembaga
|
1.72 × 10-8
|
|
Emas
|
2.24 × 10-8
|
|
Aluminium
|
2.65 × 10-8
|
|
Tungsten
|
5.65 × 10-8
|
|
Besi.
|
971 × 10-8
|
|
Platina
|
10.6 × 10-8
|
|
Nikhron
|
100 × 10-8
|
|
2
|
Semikonduktor :
|
|
Karbon (grafit)
|
1.5 × 10-1
|
|
Germanium (murni)
|
5 × 10-1
|
|
Silikon (murni)
|
3 × 10 3
|
|
3
|
Isolator :
|
|
Kaca
|
10.7×1010
|
|
Kuarsa
|
7.5×1017
|
Berdasarkan
hasil percobaan, para ahli menyimpulkan
bahwa makin panjang (ℓ)
dan makin besar hambatan jenis (ρ)
kawat, maka hambatan (R)
kawat pun akan makin besar. Tetapi, hambatan kawat logam tersebut akan
berkurang jika luas penampang (A)
kawat logam tersebut makin besar. Hubungan tersebut
dapat ditulis dengan persamaan:
R = ρ . ℓ / A
dengan: R = hambatan kawat logam (ohm)
ρ = hambatan jenis kawat (ohm.m)
ℓ
= panjang kawat (m)
A = luas penampang kawat (m2)
E.
Rangkaian Listrik
Ketika
saklar dimatikan, maka semua lampu padam. Hal ini dikarenakan lampu-lampu itu
disusun dengan rangkaian seri, seperti rangkaian yang kamu buat pada eksperimen
mengukur arus listrik. Sedangkan, alasan dibuat banyaknya saklar di rumah
adalah untuk menghindari terhentinya semua aliran listrik jika kamu mematikan
lampu. Banyaknya saklar menunjukkan bahwa rangkaian yang digunakan adalah
rangkaian paralel, seperti yang kamu buat saat mengukur beda potensial.
V saklar
Gambar 6.3 Rangkaian seri
1.
Rangkaian Seri
Rangkaian
seri adalah susunan
komponen-komponen listrik secara berderet. Rangkaian seri dibuat untuk membagi
beda potensial sekaligus memperbesar hambatan listrik.
Jika suatu hambatan listrik
dirangkai seri, maka kuat arus yang mengalir pada masing-masing hambatan akan sama
besar, meskipun hambatan masing-masing komponen berbeda. Sehingga, pada
rangkaian ini berlaku:
a. Itot
= I1 = I2 = I3 = ... = In
b. Vtot = V1
+ V2 + V3 + ... + Vn
c. Berdasarkan hukum Ohm:
I.Rtot = I.R1 +I R2 + I.R3 + ... +I.Rn
Karena nilai I sama, maka untuk n buah hambatan yang disusun seri, hambatan
penggantinya adalah.
Rtot = R1 + R2 + R3 + ... + Rn
Contoh:
Empat buah hambatan masing-masing
besarnya 2Ω, 3Ω, 4Ω,
dan 6Ω dirangkai seri dengan beda potensial yang masuk sebesar 30 V.
Tentukanlah:
a. hambatan total
b. tegangan listrik yang
melalui setiap hambatan
c. kuat arus di setiap
resistor
Penyelesaian:
Diketahui: R1 = 2Ω, R2 = 3Ω, R3 = 4Ω, R4
= 6Ω; V = 30 V
Ditanya : a. Rtot ....?
b. V1, V2,
V3 dan V4
c. I1 , I2, I3 dan I4
|
R4 = 6Ω
|
|
R3
= 4Ω
|
|
V = 30 V
|
|
R1
= 2Ω
|
|
R2
= 3Ω
|
Gambar 6.4 Rangkaian
Seri
Jawab:
a.
Rtot = R1 +R2+R3+ R4.
= (2 + 3 + 4 + 6)Ω
= 15Ω
b.Berdasarkan
Hukum Ohm
Itot = I1 = I2 = I3
= I4.
Dengan
menggunakan Hukum Ohm, dapat dihitung:
Itot = V / Rtot
= 30 / 15
= 2A
Jadi, arus yang
mengalir melalui setiap hambatan sama dengan arus total yaitu 2 A.
c.Tegangan
di setiap resistor:
V1 = I1 x R1 = 2 A⋅ 2 ohm = 4 V
V2 = I2 x R2 = 2 A⋅ 3 ohm = 6 V
V3 = I3 x R3 = 2 A⋅ 4 ohm = 8 V
V4 = I4 x R4 = 2 A⋅ 6 ohm = 12 V
Jadi, tegangan di R1= 4 V, di R2 = 4 V, di R3 = 8 V, dan di R4 = 12 V.
Latihan
6.4
Empat buah hambatan masing-masing
besarnya 2Ω, 3Ω, 4Ω, dan 6Ω
dirangkai secara seri, kemudian ujung-ujungnya ditutup oleh sumber tegangan
sebesar 45 V.
Tentukanlah:
a.hambatan
total
b.kuat
arus yang melalui setiap hambatan
c.tegangan
di setiap resistor
2.
Rangkaian Paralel
Rangkaian
paralel adalah susunan
komponen-komponen listrik secara berjajar. Rangkaian ini berfungsi untuk
membagi arus dan memperkecil hambatan listrik. Jika suatu hambatan listrik
dirangkai paralel, maka beda potensial pada masing-masing hambatan akan sama
besar sehingga pada rangkaian ini berlaku:
a. Vtot = V1 = V2 = V3
= ... = Vn
b. Itot = I1 + I2 +I3
+ ... + In
c. Dari persamaan 1) dan 2), maka berdasarkan hukum Ohm:
Itot = I1 +
I2 + I3 + ... + In
Vtot /Rtot= V1/R1 + V2/R2+ V3 /R3 +....+ Vn /Rn
Karena nilai V sama, maka untuk n buah hambatan yang disusun paralel, hambatan
penggantinya adalah:
1/Rtot = 1/R1 +
1/R2 + 1/R3 + ...
+ 1/Rn
Gambar 6.5 Rangkaian paralel
Contoh:
Tiga buah hambatan masing-masing
besarnya 2Ω, 3Ω,
dan 6Ω
dirangkai paralel,
sehingga mengalir
kuat arus sebesar 1,8 A. Tentukanlah:
a.hambatan
total
b.tegangan
listrik pada setiap hambatan
c.kuat
arus yang mengalir resistor
Penyelesaian:
Diketahui: R1 = 2Ω, R2 = 3Ω, dan
R3 = 6Ω; I = 1,8 A
Ditanya:
a. hambatan total (Rtot)
b.V1 , V2 , V3
c.I1 , I2 , I3
Jawab:
a.
Hambatan penggantinya
adalah:
1/Rtot = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
1/Rtot = 1/2 +1/3 + 1/6
1/ Rtot = 3/6 + 2/6 + 1/6
= 6/6
Rtot = 1
Jadi,
hambatan penggantinya adalah 1 ohm.
b. Berdasarkan
Hukum Ohm, Vtot = V1 = V2 = V3
Dengan
menggunakan Hukum Ohm, dapat dihitung:
Vtot = Itot x Rtot
= 1,8 A x 1Ω
|
R1
= 2Ω
|
Jadi,
beda potensial hambatannya adalah 1,8
Volt.
|
R3
= 6Ω
|
|
I
= 1,8 A
|
|
R2
= 3Ω
|
c. Kuat
arus listrik di setiap resistor:
I1
= V/R1 = 18
/2 = 9 A
I2
= V / R2 = 18 /3 = 6 A
I3
= V/R3 = 18/6 = 3 A
Jadi, kuat arus di R1 = 9 A, di R2= 6 A, dan di R3 = 3 A.
Latihan
6.5
Tiga
buah hambatan masing-masing 3 ohm
dirangkai pararel. Jika arus yang mengalir
ke dalam rangkaian tersebut adalah 1,5 A, tentukan:
a.hambatan
total
b.tegangan
listrik yang melalui setiap hambatan
c.kuat
arus di setiap resistor
F. Hukum I Kirchoff
Pada
pembahasan rangkaian listrik telah disebutkan bahwa arus listrik yang mengalir
di setiap hambatan pada rangkaian seri sama besar. Sedangkan, arus listrik pada
rangkaian paralel sebanding dengan beda potensial dan berbanding terbalik
dengan hambatan resistornya. Hubungan
antara arus yang mengalir dan rangkaian hambatan listriknya pertama kali
ditemukan oleh ilmuwan fisika bernama Kirchoff. Kesimpulan dari hasil
penelitiannya yang hingga sekarang dikenal sebagai Hukum Kirchoff,
menyatakan bahwa kuat arus yang masuk melalui suatu penghantar sama dengan kuat
arus yang keluar dari penghantar tersebut. Kesimpulan ini dapat dituliskan
dalam persamaan:
Jumlah Kuat arus yang masuk = Jumlah
kuat arus yang
keluar
∑ I masuk = ∑ I keluar
Contoh:
Suatu penghantar listrik dirangkai
seperti pada Gambar 8.14. Arus yang masuk pada
rangkaian itu adalah 12 A dan arus yang mengalir di A adalah 3 A. Tentukanlah arus yang mengalir di B dan di C!
Penyelesaian:
Diketahui: Im
= 12 A ; IA = 3 A
Ditanya: IB dan IC ...........?
Jawab:
Jumlah Imasuk = Jumlah Ikeluar
-Karena
arus yang keluar dari A seluruhnya masuk ke B, maka arus di B = arus di A.
Jadi,
IB = IA
= 3 A.
IC = Im
– IA = 12 A – 3 A = 9 A
Jadi, arus yang melalui cabang B
adalah 3 A dan arus yang melalui cabang C adalah 9 A.
A B
C
Gambar
6.6 rangkaian campuran
Latihan
6.6
Ketika dihubungkan dengan alat listrik,
sebuah baterai mengalirkan
arus sebesar 3 A. Jika arus yang mengalir pada R1 adalah 0,5 A, berapakah besar arus
yang mengalir pada R2
dan Ik!
|
I1
|
|
R1
|
|
ε⋅r
|
|
R2
|
|
Im
|
|
I2
|
|
Ik
|
Uji Kompetensi 6
A. Pilihlah jawaban
yang paling tepat!
1.
Muatan listrik yang mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah disebut
....
a. beda potensial c. hambatan listrik
b. arus listrik d.
gaya gerak listrik
2.
Peristiwa munculnya gelembung-gelembung gas hidrogen pada elektroda
positif (tembaga) dalam sel listrik
disebut ....
a. polarisasi c. polarisator
b. depolarisasi d.
depolarisator
3.
Timah dan raksa tergolong jenis bahan ....
a. isolator c. konduktor
b. semi konduktor d.
super konduktor
4.
Sel listrik yang tidak mengalami polarisasi adalah ....
a.sel
volta c.
sel Weston
b.sel
kering d.
akumulator
5.
Jika sebuah baterai HP dialiri arus sebesar 5 A selama 4 jam, muatan
yang ada dalam baterai itu adalah ....
a.72 kC c. 1200 C
b.36 kC d. 20 C
6. Beda potensial sebuah
baterai pada saat saklar terbuka
adalah 6 volt dengan hambatan dalam 0,2 ohm. Jika saklar ditutup mengalir arus
sebesar 10 A,
beda potensial saat itu adalah ....
a. 3 V b. 4 V
c.5 V d. 6 V
7.
Suatu penghantar yang dihubungkan dengan sumber listrik yang beda potensialnya
9 V dapat mengalirkan arus sebesar 6 A. Hambatan penghantar tersebut adalah
....
a. 0,67
ohm c. 3 ohm
b. 1,5
ohm d. 54 ohm
8.Berikut ini adalah faktor-faktor yang mempengaruhi
besarnya hambatan kawat logam, kecuali
.... a. massa jenis kawat c. panjang kawat
b.diameter
kawat d.
massa kawat
9.
|
R2
|
|
R1
|
|
R3
|
Suatu penghantar dirangkai seperti pada
gambar di atas. Jika dihubungkan dengan
beda potensial
6 V, kuat arus yang mengalir
adalah ....
a. 0,1 A c.
1 A
b. 0,2 A d.
2 A
10. Jumlah kuat arus yang masuk
melalui suatu
titik cabang sama dengan jumlah kuat arus yang keluar darinya. Pernyataan tersebut dikenal dengan ....
a.hukum
Ohm c.hukum
Ampere
b.hukum
Kirchoff d.
hukum listrik
11.
Banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap detik melalui suatu penghantar dinamakan
. . . .
a.
arus electron c.
arus listrik
b.
kuat arus d.
kapasitas
12.
Arus listrik dapat mengalir dalam suatu rangkaian tertutup, jika . . . .
a.
terdapat hambatan
b.
terdapat beda potensial di antara dua titik
c.
dipasang sumber tegangan sehingga potensialnya menjadi sama
d.
dipasang sakelar
13.
Perbedaan antara arus listrik dan kuat arus listrik, yaitu . . . .
a.
arus listrik memiliki arah sedangkan kuat arus listrik tidak
b.
arus listrik besaran skalar sedangkan kuat arus listrik besaran vektor
c.
keduanya memiliki arah yang berlawanan
d.
arus listrik terjadi dari muatan sedangkan kuat arus listrik terjadi dari
elektron
14.
Ani mengukur besar arus yang lewat pada suatu penghantar. Ternyata ia dapatkan
hasil 36 miliampere. Data yang diperoleh Ani ini setara dengan . . . .
a. 3,6 x 10–3 ampere
b. 3,6 x 10–2 ampere
c. 3,6 ampere
d. 36 ampere
15.
Muatan listrik sebesar satu coulomb yang mengalir selama satu detik disebut . .
. .
a.
satu farad c.
satu ohm
b.
satu coulomb detik d.
satu ampere
16.
Seorang anak hendak mengukur besar arus yang mengalir melalui bola lampu pijar
menggunakan amperemeter. Maka amperemeter dan lampu pijar harus disusun secara
. . . .
a.
campuran
b.
seri
c.
paralel
d.
seri dan dapat pula paralel
17.
Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut!
1)
Aliran arus listrik dari potensial tinggi ke rendah.
2)
Aliran arus listrik selalu melawan arah aliran elektron.
3)
Besarnya arus listrik tidak dapat diukur.
4)
Arus listrik mengalir memerlukan penghantar.
Pernyataan
di atas yang benar adalah . . . .
a.
1, 2
b.
1, 2, dan 3
c.
1, 2, dan 4
d.
1, 2, 3, dan 4
18.
Selama sepuluh detik banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam penghantar
sebesar 20 coulomb, maka kuat arus listriknya . . . .
a.
200 ampere
b.
20 ampere
c.
10 ampere
d.
2 ampere
B. Jawablah pertanyaan berikut dengan singkat
dan jelas!
1. Empat buah baterai
masing-masing memiliki GGL 1,5 volt dan hambatan dalam 0,1 ohm,
dirangkai seri. Kemudian dihubungkan dengan hambatan 5,6 ohm sehingga terjadi
aliran listrik. Hitunglah besar arus yang keluar dari sumber tegangan tersebut!
2. Empat buah baterai
masing-masing memiliki GGL dan hambatan dalam 1,5 volt dan 0,1 ohm. Keempat
baterai dirangkai paralel. Kemudian rangkaian ini dihubungkan dengan hambatan
sebesar 5,975 ohm sehingga terjadi aliran listrik. Hitunglah besar arus yang
timbul pada rangkaian ini!
3. Sebuah penghantar
dilalui arus listrik sebesar 150 miliampere. Berapakah muatan listrik yang
dapat dipindahkan selama 10 menit?
4. Sebuah sumber tegangan
mengeluarkan energi sebesar 2.500 joule untuk memindahkan 100 coloumb muatan
listrik dan satu titik ke titik lain. Berapakah beda potensial sumber tegangan
tersebut?
5. Sebuah baterai mobil mainan mampu menyimpan hingga 50.000
Coulomb. Jika baterai tersebut dapat mengalirkan arus sebesar 5 A, berapa usia
pakai baterai tersebut?
👍👍👍👍
ReplyDeleteBermanfaat, bisa belajar jadi lebib paham
ReplyDelete