LISTRIK DINAMIS SMP | SOAL DAN PEMBAHASAN

Pembahasan Soal Listrik Dinamis SMP

Soal 1

Sebuah penghantar dipasang pada tegangan 125 volt, arus yang mengalir 0,25 ampere, besarnya hambatan adalah...

a. 0,75 volt c. 250 volt

b. 3 volt d. 500 volt

Pembahasan:

Menggunakan hukum Ohm: \( R = \frac{V}{I} \)

\( R = \frac{125}{0,25} = 500 \, \Omega \)

Jawaban: d. 500 ohm

Soal 2

Melalui sepotong kawat penghantar yang hambatannya 0,2 kΩ, mengalir arus 2A, berapakah beda potensial?

a. 0,4 volt c. 400 volt

b. 40 volt d. 4000 volt

Pembahasan:

Menggunakan hukum Ohm: \( V = I \times R \)

\( R = 0,2 \, k\Omega = 200 \, \Omega \)

\( V = 2 \times 200 = 400 \, V \)

Jawaban: c. 400 volt

Soal 3

Pernyataan yang benar tentang hubungan kuat arus, beda potensial, dan hambatan adalah...

a. 1 dan 2 c. 2 dan 4

b. 2 dan 3 d. 3 dan 4

Pembahasan:

Berdasarkan hukum Ohm: \( I = \frac{V}{R} \)

1. Kuat arus sebanding dengan beda potensial (benar)

2. Kuat arus berbanding terbalik dengan hambatan (benar)

3. Kuat arus sebanding dengan hambatan (salah)

4. Kuat arus berbanding terbalik dengan beda potensial (salah)

Jawaban: a. 1 dan 2

Soal 4

Sepotong kawat panjangnya 200 m mempunyai hambatan 50 Ω dan luas penampangnya 0,004 m², hambatan jenis kawat tersebut adalah...

a. 0,001 Ωm c. 0,25 Ωm

b. 0,004 Ωm d. 1,25 Ωm

Pembahasan:

Menggunakan rumus hambatan jenis: \( R = \rho \frac{L}{A} \)

\( \rho = R \times \frac{A}{L} = 50 \times \frac{0,004}{200} = 50 \times 0,00002 = 0,001 \, \Omega \cdot m \)

Jawaban: a. 0,001 Ω·m

Soal 5

Menurut hukum Kirchoff, pernyataan dibawah ini yang benar adalah...

a. Arus yang keluar selalu berubah-ubah
b. Arus yang masuk = arus yang keluar
c. Arus yang masuk > arus yang keluar
d. Arus yang masuk < arus yang keluar

Pembahasan:

Hukum Kirchoff I menyatakan: "Jumlah arus yang masuk ke suatu titik cabang sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik cabang tersebut"

Jawaban: b. Arus yang masuk = arus yang keluar

Soal 6

Arus sebesar 8A mengalir melalui sebuah kawat penghantar. Jika kemudian kawat tersebut bercabang 3 dan diketahui kuat arus pada kawat pertama 2,5A, kawat kedua 3,75A maka besar kuat arus pada kawat yang ketiga adalah...

a. 0,75 A c. 1,75 A
b. 1,125 A d. 2,25 A

Pembahasan:

Berdasarkan hukum Kirchoff I: \( I_{masuk} = I_{keluar} \)

\( 8 = 2,5 + 3,75 + I_3 \)

\( I_3 = 8 - 2,5 - 3,75 = 1,75 \, A \)

Jawaban: c. 1,75 A

Soal 7

Lima penghambat masing-masing 5Ω, 10Ω, 2Ω, 25Ω dan 3 kΩ disusun secara seri, besarnya hambatan pengganti adalah...Ω

a. 45 c. 342
b. 450 d. 3042

Pembahasan:

Untuk rangkaian seri: \( R_{total} = R_1 + R_2 + R_3 + R_4 + R_5 \)

\( R_{total} = 5 + 10 + 2 + 25 + 3000 = 3042 \, \Omega \)

Jawaban: d. 3042 Ω

Soal 8

Antara titik P dan Q terpasang tiga buah penghantar masing-masing 5 ohm, 6 ohm dan 30 ohm dihubungkan secara paralel. Berapa besar hambatan pengganti ketiga penghantar itu?

a. 0,4 ohm
b. 2,5 ohm
c. 25 ohm
d. 41 ohm

Pembahasan:

Untuk rangkaian paralel: \( \frac{1}{R_{total}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} \)

\( \frac{1}{R_{total}} = \frac{1}{5} + \frac{1}{6} + \frac{1}{30} = \frac{6}{30} + \frac{5}{30} + \frac{1}{30} = \frac{12}{30} = \frac{2}{5} \)

\( R_{total} = \frac{5}{2} = 2,5 \, \Omega \)

Jawaban: b. 2,5 Ω

Soal 9

Enam buah lampu pijar kecil yang masing-masing memerlukan 0,3 Ampere disusun seri. Hambatan masing-masing lampu 5 ohm. Bila susunan tersebut dihubungkan pada beda potensial 12 volt, besarnya penghambat yang harus dihubungkan seri pada lampu tersebut adalah...

a. 10 ohm b. 12 ohm c. 15 ohm d. 25 ohm

Pembahasan:

Hambatan total rangkaian: \( R_{total} = \frac{V}{I} = \frac{12}{0,3} = 40 \, \Omega \)

Hambatan 6 lampu seri: \( R_{lampu} = 6 \times 5 = 30 \, \Omega \)

Hambatan tambahan: \( R_{tambahan} = R_{total} - R_{lampu} = 40 - 30 = 10 \, \Omega \)

Jawaban: a. 10 ohm

Soal 10

Alat pemanas listrik memakai 5 A, apabila dihubungkan dengan sumber 110 V hambatannya adalah (dalam ohm)........

a. 0,05 b. 5 c. 22 d. 550

Pembahasan:

Menggunakan hukum Ohm: \( R = \frac{V}{I} \)

\( R = \frac{110}{5} = 22 \, \Omega \)

Jawaban: c. 22

soal No. 11 - 15

 11.         Hambatan pengganti antara titik A  dan B dari rangkaian hambatan pada gambar di bawah adalah ....

a. 6 Ω

b. 8 Ω

c. 10 Ω

d. 12 Ω

e. 16 Ω

jawab:

Rs = 2 + 2 + 4 +2 + 2 = 12 ohm

rangkaian paralel:

1/Rp = 1/12 + 1/6

1/Rp = 1/12 + 2/12

1/Rp = 3/12

Rp = 12/3 = 4 ohm

Rtot = 2 +2 + 4 = 10 ohm

11.     Perhatikan rangkaian listrik pada diagram ini. Energi yang dibebaskan setiap sekon pada hambatan 16 Ω ialah ....

a. 1 J         c. 3 J               e. 5 J

b. 2 J         d. 4 J

jawab:

Rs = 1 + 3 + 4 = 8 ohm

Rp = 8 x 8 / (8+8) = 4 ohm

Rt = 16 + 4 + 5 = 25 ohm

V₁₆ = 16/25 . 12,5 = 8 Volt

W = (V²/r) . t = 8²/16 . 1 = 64/16 = 4 Jou le

12.     Suatu alat pemanas listrik yang hambatannya 24 Ω khusus dipakai untuk beda potensial 120 volt. Bila alat tersebut digunakan untuk memanaskan10 kg air sehinggga temperaturnya naik dari 250 ºC menjadi 450º C, waktu yang dibutuhkan adalah ....

a. 500 s                 d. 1400 s

b. 700 s                 e. 1900 s

c. 900 s

jawab:

kalor jenis air = c _air = 4200 J/Kg C

13.     Sebuah alat pemanas air yang hambatannya 50 ohm dan dialiri arus listrik 1 ampere, digunakan untuk memanaskan 1 liter air bersuhu 25^oC selama 10 menit. Jika diangap hanya air yang menerima kalor, maka suhu air menjadi (1 kalori = 4,2 joule)

a. 97^oC                 d. 32,2^oC

b. 47^oC                 e. 72^oC

c. 34,2^Oc

jawab:

14.     Arus sebesar 2 A mengalir pada kawat penghantar yang memiliki beda potensial12 V. Besar muatan yang mengalir tiap menit pada kawat penghantar itu adalah … .

a. 20 C                  d. 180 C

b. 60 C                  e. 240 C

c. 120 C

jawab:

15.     Tiga buah hambatan masing-masing 4 Ω, 6 Ω dan 12 Ω disusun paralel dan dihubungkan dengan sumber tegangan listrik. Perbandingan arus yang mengalir pada masing-masing hambatan adalah … .

a. 1 : 2 : 3              d. 2 : 1 : 3

b. 1 : 3 : 1              e. 2 : 3 : 1

c. 3 : 2 : 1

jawab: