Contoh Soal Listrik Dinamis Beserta Jawabannya

Pada peluang kali ini, yakni dalam mata pelajaran fisika, topik kita kali ini yakni tentang Listrik Dinamis dimana akan disuguhkan banyak sekali macam dan bentuk soal-soal yang sering diujikan dalam ujian.

Materi tentang Listrik Dinamis intinya sudah kita diskusikan pada bimbingan terdahulu dengan judul : Contoh Soal Rangkaian dan Hambatan Listrik. Bahkan dalam bahan tersebut sudah terdapat beberapa soal yang dibarengi juga dengan pembahasan. Menimbang banyaknya usul biar jumlah soal dan cakupan pertanyaan ditambah, maka dalam peluang ini kita akan coba mengerti banyak sekali jenis model-model soal yang sering ditanyakan dalam pokok bahasan : Listrik Dinamis.

Kumpulan Soal Listrik Dinamis dan Pembahasannya

Soal No.1

Jika dalam kawat mengalir mempunyai efek arus sebesar 5 A. Berapakah jumlah muatan yang melalui luas penampang kawat dalam waktu 1 menit ?

Pembahasan

I =

q / t

5 =

q / 60

q = 5 x 60 = 300 Coulomb

Soal No.2

Gambar di bawah ini ialah salah satu cara untuk menyeleksi persoalan suatu resistor :

Tentukanlah besarnya persoalan dengan mengunakan aturan Ohm bila pada voltmeter terbaca 3 Volt sedangkan pada amperemeter terbaca 2mA ?

Pembahasan

Pada voltmeter dianggap tidak mengalir arus listrik sebab persoalan dalamnya yang sungguh besar dibanding R, sehingga sanggup kita anggap arus yang terbaca pada amperemeter yakni juga arus yang mengalir pada resistor sehingga menurut aturan Ohm, persoalan sanggup dijumlah menggunakan persamaan :
R =

V / I

R =

3 / 2x10^-3

= 1,5 kΩ

Soal No.3 (UN 2012)

Coba anda amati gambar di bawah ini :

Berapakah mempunyai efek arus listrik yang mengalir pada persoalan R₂ ?
A. 0,7 A
B. 1,3 A
C. 2,0 A
D. 3,0 A
E. 3,3 A

Pembahasan

a. Terlebih dahulu, kita cari persoalan total R₂ dan R₃ dimana kedua persoalan tersebut secara paralel, maka persoalan totalnya :

1 / R_total(2,3)

1 / R₂

1 / R₃

1 / R_total(2,3)

1 / 3

1 / 6

1 / R_total(2,3)

2 + 1 / 6

3 / 6

R_total(2,3) =

6 / 3

= 2 Ω

b. Langkah selanjutnya kita cari persoalan total antara R₁ dengan R_total(2,3), dimana rangkaian ini disusun secara seri, maka hambatannya yakni :
R_total(1,2,3) = R₁ + R_total(2,3)
R_total(1,2,3) = 1 + 2 = 3 Ω

c. Langkah ketiga yakni dicari arus totalnya :
I =

V / R_total(1,2,3)

I =

6 / 3

= 2 A

d. Kemudian gres kita cari arus yang mengalir pada R₂ dimana disini kita namakan I₂. Maka arusnya yakni :
I₂ =

R₂ / R₂ + R₃

x I
I₂ =

3 / 3 + 6

x 2
I₂ =

2 / 3

x 2 = 1,3 A

Jawab : B , dimana arus listrik yang mengalir pada persoalan R₂ yakni 1,3 A.

Soal No.4

Misalkan terdapat suatu kawat logam yang panjangnya yakni 1 cm dan mempunyai diameter 5 mm serta resistivitasnya 1,76 x 10^-8 ohm.meter, berapakah resistansi dari kawat tersebut ?

Pembahasan

l = 1 cm = 0,01 m = 10^-2 m
r = 1/2 diameter = 2,5 mm = 2,5x10^-3 m
Kemudian gunakan persamaan :
R = ρ

l / A

Dimana A yakni luas penampang bulat πr²,sehingga :
R = ρ

l / 2πr²

R = (1,76 x 10^-8)

10^-2 / 2(3,14)(2,5x10^-3)²

≈ 4,6x10^-6 Ω

Soal No.5

Nilai resistansi tembaga pada temperatur 0^oC yakni 3,45 ohm. Berapakah resistansinya bila temperatur naik menjadi 50^oC, bila dikenali α =4,3 x10^-3 C^-1 ?

Pembahasan

R = R₀(1 + α . ΔT)
R = 3,35(1 + 4,3x10^-3 .(50 - 0)
R = 3,35(1 + 215x10^-3
R = 4,57 Ω

Soal No.6

Mula-mula persoalan suatu kawat nikelin yakni 5 ohm. Berapakah hambatannya bila panjang dan diameter kawat nikelin tersebut diperbesar dua kali semula ?

Pembahasan

Misalkan Panjang dan Diameter mula-mula kawat nikelin tersebut dilambangkan dengan L₁ dan D₁
Jika diperbesar dua kali, maka : L₂ = 2L₁ dan D₂ = 2D₁
Sehingga jari-jarinya : r₁ =

1 / 2

D₁ dan r₂ =

1 / 2

D₂ =

1 / 2

2D₁ = D₁

Karena suatu kawat mempunyai luas penampang berupa bulat maka mengunakan rumus luas bulat :
A = πr2
A₁ = π(1/2D₁)² = A₁ =

πD₁² / 4

A₂ = π(1/2D₂)² = π(1/2x2D₁)² = A₂ =

πx(2D₁²) / 4

4πx(D₁²) / 4

= 4A₁

Langkah selanjutnya yakni mencari hambatan, ingat rumus mencari persoalan :
R₁ = ρ

l₁ / A₁

= ρ

L₁ / A₁

Karena kita akan mencari persoalan setelah panjang dan diameter kawat nikelin tersebut diperbesar dua kali, maka :
R₂ = ρ

l₂ / A₂

R₂ = ρ

2L₁ / 4A₁

R₂ =

1 / 2

L₁ / A₁

1 / 2

R₁ =

1 / 2

5 = 2,5 Ohm

Makara Hambatannya setelah panjang dan diameter diperbesar dua kali yakni 2,5 Ohm

Soal No.7 (UN 2000)

Diketahui suatu rangkaian listrik menyerupai gambar di bawah ini yakni :

Maka persoalan total dari ketiga resistor tersebut yakni :
A. 9,0 Ω
B. 7,0 Ω
C. 5,2 Ω
D. 9,2 Ω

Pembahasan

Langkah Pertama, cari dahulu persoalan pada rangkaian paralelnya :

1 / R_p

1 / 2

1 / 3

2 + 3 / 6

5 / 6

R_p =

6 / 5

= 1,2 Ω

Langkah selanjutnya Jumlahkan total rangkaian paralel yang barusan kita cari dengan persoalan lainnya, dimana rangkaiannya yakni seri :
Total Hambatan = 1,2 Ω + 4 Ω = 5,2 Ω

Jawab C

Soal No.8 (UN 2011)

Perhatikan gambar rangkaian listrik dibawah ini :

Bila persoalan dalam sumber tegangan masing-masing 0,5Ω , besar mempunyai efek arus yang lewat rangkaian tersebut yakni ...
A. 0,5 A
B. 1,5 A
C. 1,8 A
D. 4,5 A
E. 5,4 A

Pembahasan

Dari gambar rangkaian diatas, persoalan totalnya yakni jumlah persoalan luar (R) ditambah dengan persoalan dalam (r).
Untuk menyelesaikannya, kita gunakan Hukum II Kirchhoff dimana :
ΣE = I . R_t
R + r = I . R_t
18 + (−9) = I × (2 + 3 + 0,5 + 0,5)
9 = 6.I
I =

9 / 6

= 1,5 A

Jawab : B