36. Arus Searah(2)

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

1/27

Listrik dan Magnet

mhharismansur@gmail .com

126

77.Gambar dibawah ini menunjukkan suatu rangkaian arus searah. Besar hambatanadalah r adalah ohm

A. 9,5 C. 4,0 E. nolB. 8,0 D. 2,5 Jawab : E

05,2

)85,2(200)(0

?...:20:5,2:8

x

I

IRErRrIEIRE

rvoltEAIR

78.Gambar di bawah ini menunjukkan rangkaian arus searah, besar hambatan dalamr adalah ohm.

A. 9,5 B. 8,0 C. 4,0 D. 2,5 E. 0Jawab : E

085,2

20 Ri

Eri

ErR

79.Pada gambar rangkaian dibawah ini, kuat arus yang melalui R dan teganganujung-ujung R masing-masing adalah

A. 0,8A dan 3,2V D. 0,4A dan 1,84V

B. 0,6A dan 2,76V E. 0,2A dan 0,92VC. 0,6A dan 2,3V Jawab : B

voltxRIVArR

EI

R76,26,46,0.6,0

5

3

4,06,4

3

80.Gambar di bawah ini menunjukkan suatu rangkaian listrik searah. Besarhambaran dalam r adalah ohm

A. 9,5 B. 8 C. 4 D. 2 E. nolJawab : D(Perhatikan gambar :

268625

2006

5,2

20R

I

EI

6 ohm2,5A

20V, r=?

6,4R

4,0r

E=3V

8

2,5A20V

8

2,5A 20V

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

2/27

Listrik dan Magnet


127

81.Beda potensial titik A dan B (Vab) adalah voltA. 3 C. 10 E. 13

B. 8 D. 12 Jawab : E

voltVab

ErRIVabAI

138)14(1

)(1264

820884

82.Dari gambar rangkaian arus searah ini kuat arus yang mengalir (I) sebesar A

A. 5/6 C. 10/3 E. 26/3B. 5/2 D. 13/2 Jawab : B

ArR

EEIR

RRR

p

p

p

2

5

5,0.23

818

2

3

12

4

12

13

12

1

4

1111

21

21

83.Dari data yang ditunjukkan pada rangkaian arus searah, maka besar kuat arusnya

adalah AA. 1 C. 9/8 E. 4/3

B. 8/9 D. 4/5

Jawab : A

ArRR

EEI

9

8

5,0.226

816

221

21

84.Pada gambar disamping, tegangan dan kuat arus pada hambatan R adalah

A. 6,00 V, 12 A D. 4,00 V, 0,50 AB. 5,75 V, 0,52A E. 4,00 V, 0,52 A

C. 5,75 V, 0,50 A Jawab : C

VxIxRVArR

EI R 75,55,115,05,0

5,05,11

6

5,11

5,0

volt6E

2

6

5,0

5,0

V16

V8

12

4

18 V 8V

0,5 0,5

1,20V

8V,1

6

4 ba

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

3/27

Listrik dan Magnet


128

85.Dari gambar rangkaian dibawah ini dengan data sebagai berikut : E1 = 18 volt, E2= 20 volt, E3 = 8 volt, dan R1=3,5 ohm, R2=7 ohm, R3=8 ohm

dengan r masing-masing 0,5 ohm. Besar kuatarus yang mengalir pada rangkaian A

A. 1,5 B. 2,0 C. 2,25 D. 2,5 E. 3,0Jawab : A

ArRRR

EEEi 5,1

)5,0.3(875,3

82018

3321

321

86.Besar beda potensial antara titik A dan B pada cabang rangkaian seperti padagambar

A. 5,1V D. 2,3V

B. 4,5V E. 1,9VC. 3,7VJawab : A

VVVERRIEV ABABAB 1,59)7,02(36)( 11

87.Pada rangkaian di bawah ini, hambatan dalam sumber tegangan dan amperameterdapat diabaikan. Maka amperameter A1 dan amperameter A2 masing-masing akan

menunjukkan angkaA. nol dan 1A D. 1A dan 2A

B. 1A dan nol E. 2A dan 1AC. 1A dan 1A Jawab : E

AAAIAA

AAA

AII211

101212

10242421

22

A1

A2

24V 12V

1224

1E

2E

3E

1R

2R

3R

rr

r

A B6V 9V

2 7,0

I=3A

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

4/27

Listrik dan Magnet


129

88.PPI 1979Pada gambar rangkaian disamping, energi yang tiap

detik dalam hambatan 2 adalah wattA.18 B. 12 C. 9 D. 6 E. 3

Jawab : A

volt182

6

volt6126

22

R

VP

VVV

abcdefjalur

fa

fa

fa

89.Untuk rangkaian listrik seperti gambar, energi yang timbul tiap detik pada tahanan2 adalah W

A. 18 C. 9 E. 3B. 12 D. 6

Jawab : A

21 III

1246

0)(4212

04212

21

211

1

II

III

II

12

21

21

464

644

0446

046

II

II

II

I

AII

IIII

362

12)46(61246

11

1121

wattP

xRIP

18

23

2

22

2

90.Pernyataan yang benar proses pengosongan aki yang elektrolitnya asam sulfat

adalahA. Kedua elektroda PbO2 dan Pb berubah menjadi PbO3O4B. Kedua elektroda PbO2 dan Pb berubah menjadi PbO3

C. Kedua elektroda PbO2 dan Pb berubah menjadi PbSO4

12V

6V2

4I1 I2

I

12V

6V2

4

V12 V6

6 4

2

a b c

de f

V12 V6

2 4

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

5/27

Listrik dan Magnet


130

D. Kedua elektroda berubah Pb sebagai anoda PbO2 sebagai katodaE. Kedua elektroda berubah Pb sebagai katoda PbO2 sebagai anoda

Jawab : C

91.UMPTN 1989 Rayon B

Pada rangkaian dibawah ini FC 100 . Perbandingan daya pada 9 ohm dan 3

ohm adalah

A.1/3B.2/3C.3

D.3,5E.4,5

Jawab : C

Kapasitor sebesar F100 pada rangkaian tidak di aliri arus,

maka arus pada rangkaian sama, maka :

33

93;9

2

2

3

92

3

2

9I

I

P

PIPIP

92.UMPTN 1991 Rayon A

Tiga elemen kutub-kutub positifnya dihubung kan ke titik a dan kutub-kutubnegatifnya ke titik b. Ggl dan hambatan dalam tiap elemen ditunjukkan oleh

gambar dibawah ini. Beda potensial antara a dan b adalah volt

A. 12/13 C. 2,8 E. 9,0B. 1,2 D. 3,0 Jawab : C

5

2

2

5

2

122

2

1

1

1

1

11P

P

RR

volt8,2

5

14

2

4

1

3

1

2

5

2

3

3

2

2

1

1

ab

Pab

V

r

E

r

E

r

ERV

1;2V

1;3V

2;4V

a b I

1I

2I

V12 V6 3

9

V5

2 9

V12 V6

F100

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

6/27

Listrik dan Magnet


131

93.UMPTN 1994 Rayon A kode 22Pada rangkaian listrik di bawah ini, hambatan luar R variable. Daya listrik pada

hambatan luarR akan maksimum jika :

A. 0R C. rR 21 E. rR 5,1

B. rR 41 D. rR Jawab : D

RrR

EPRIP

rR

EI

22 )(

rRRrR

RErRrRERErRrRE

rRREdR

d

dR

dP

dR

dPPrRRE

rR

REP

2)(

)(2)()(2)(0

)).((0).()(

23222322

22

maks

22

2

2

94.UMPTN 1994 Rayon B kode 25Sebuah aki mempunyai ggl 12 volt dan hambatan dalam 0,1 ohm. Jika aki ini diisi

dengan arus 10A, maka tegangan antara kedua terminal adalah voltA. 14 B. 13 C. 12 D. 11 E. 10

Jawab : B

voltxIrEIREV

E

13)1,010(12

...?V:10AI:0,1r:volt12

95.UMPTN 1995 Rayon A kode 55 dan Ganesa Operation

Sebuah lampu listrik dengan spesifikasi 220Vdan 50Wdihubungkan seri dengansebuah hambatan listrik 1000 ohm, lalu dipasang pada tegangan listrik 110V. Ini

berarti bahwa arus listrik yang mengalir dalam rangkaian itu adalah mAA. 56 B. 84 C. 112 D. 234 E. 548

Jawab : A

mAI

RR

EIP

VR

IVERVVWP

ll

l

l

ll

5689,55

1000968

11096850

220

?...:110:1000:220:50

22

lampu

WV50;220 1000

voltE 110

I

a b

I

rE;

R

rE

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

7/27

Listrik dan Magnet


132

96.UMPTN 1996 Rayon A/B/C kode 25/52/24Sebuah generator listrik dirumah sakit menghasilkan arus searah bertegangan

100volt. Jika 5(lima) buah lampu, masing-masing VW100;100 , disusun parallel

dan dihubungkan dengan generator listrik tersebut, maka arus yang harusdialirkan sumber sehingga lampu-lampu dapat digunakan adalah AA. 1 B. 5 C. 10 D. 50 E. 100

Jawab : B

Axnn

AVV

IVWV

Lg

g

515II(n)IIIIIII(n)paralel

1100

100

V

PIVIPvolt100

paralel)?(...:100V;100P5(lampu)n:volt100

LLLLLLL

L

LLLLL

LL

97.UMPTN 1996 Rayon A kode 25

Besar arus listrik yang melalui lampu padarangkaian arus listrik searah seperti pada

gambar adalah AA. 0,75 C. 2,25 E. 3,75

B. 1,50 D. 3,00 Jawab : C

Loop ABCDA

1)pers(3233963201221222111

IIIIRIEERI

Loop EFBAE

2)(pers23323)(6)(22

)(0

1221211211

21111

IIIIIIIIII

IIIRIEIRL

Maka : 21 III

AIII

AIIAIIII

25,25,175,0

5,1)75,0(232375,038932)23(3

21

121111

98.UMPTN 1997 Rayon A kode 32

Sebuah baterai dihubungkan dengan sebuah resistor akan menghasilkan arus 0,6ampere. Jika pada rangkaian tersebut ditambahkan sebuah resistor 4,0 ohm yang

dihubungkan seri dengan resistor pertama, maka arus akan turun menjadi 0,5ampere. Gaya gerak listrik (ggl) baterai adalah volt

A. 4 B. 5 C. 6 D. 12 E. 24

A B

C D

E F lampu

1I

I

2I 3

V6E1

V9E2

2

2

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

8/27

Listrik dan Magnet


133

Jawab : D

25,0)4(5,0)4(:gbr(b)

6,0:gbr(a)

RRRI

RIR

maka :

voltxR

RRR

12206,06,0

201,0

225,06,0

99.Gambar dibawah ini merupakan elemen volta dengan 1 adalah elektroda daritembaga dan 2 adalah elektroda dari seng. Lampu akan menyala redup jika

elektroda seng diganti dengan A. Mg dan Al D. Al dan Ni

B. Al dan Fe E. Mg dan NiC. Fe dan Ni

Jawab : C

100. UMPTN 1999 Rayon C kode 25Dua buah baterai dengan ggl dan hambatan dalam berbeda dihubungkan secara

seri satu sama lain. Selanjutnya keduanya dihubungkan dengan secara seri puladengan suatu hambatan luar sehingga besar arus listrik dalam rangkaian tersebut

4 ampere. Kalau sekarang polaritas salah satu baterai dibalik maka besar aruslisrik dalam rangkaian berkurang menjadi 2 ampere. Dengan demikian besar

perbandingan ggl kedua baterai tadi adalah A. 2,0 B. 2,5 C. 3,0 D. 3,5 E. 4,0

Jawab : CPada gambar (a), maka :

)(4

)(4

1121

1121

rrREE

rrRIEEAI

Pada gambar (b), maka :

3/0)22(

)(422)(2)(2

212121

112111211121

EEEEEE

rrREErrREErrRIEEAI

1E 1E 2E 2E 1r 1r2r 2r

R R

)(a )(b

I I

)(a )(b

R R 4

AI 6,0 AI 5,0

(1)X

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

9/27

Listrik dan Magnet


134

101. UMPTN 2001 Rayon A kode 251Diketahui rangkaian listrik seperti pada gambar. Beda potensial antara titikA

danD dalam voltsama dengan A. 18

B. 16C. 4

D. 2

E. nolJawab : D

LoopD

voltEEVD

102821

Loop A

voltVVV

voltEEV

DAAD

A

21012

1221023

102. UMPTN 2001 Rayon C kode 352Dua buah baterai dengan ggl dan hambatan dalam berbeda dihubungkan secara

seri satu sama lain. Selanjutnya keduanya dihubungkan dengan secara seri puladengan suatu hambatan luar sehingga besar arus listrik dalam rangkaian tersebut

4 ampere. Kalau sekarang polaritas salah satu baterai dibalik maka besar aruslisrik dalam rangkaian berkurang menjadi 2 ampere. Dengan demikian besar

perbandingan ggl kedua baterai tadi adalah A. 2,0 B. 2,5 C. 3,0 D. 3,5 E. 4,0

Jawab : CPada gambar (a), maka :

)(4

)(4

1121

1121

rrREE

rrRIEEAI

Pada gambar (b), maka :

3/0)22(

)(422)(2)(2

212121

112111211121

EEEEEE

rrREErrREErrRIEEAI

1E 1E 2E 2E 1r 1r2r 2r

R R

)(a )(b

I I

VE 81 VE 22

VE 103

4 6 D A

VE 81 VE 22

VE 103

4 6 D A

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

10/27

Listrik dan Magnet


135

103. SPMB 2002 Regional II kode 321

Sebuah aki dengan ggl V12 dan hambatan dalam 2r , dihubungkan dengan hambatan luar 4R

seperti pada gambar. Bila kutub negative aki dihubung

kan dengan tanah, maka potensial di titikc adalah VA. nol C. 6 E. 12

B. 10 D. 4 Jawab : E

volt12012

224

120)(

cccaaccbbabcabac VVVVVVVVVVVV

ArR

IrRI

104. UMPTN Rayon C

Perhatikan rangkaian disamping. Bedapotensial pada hambatan 4 adalah V

A.0,5 C. 1.5 E. 2.5B.1,0 D. 2,0 Jawab : B

8431:seri)(sRabcd

488

88:(paralel)dan

xRabcdab P

255416:(seri),, RyRx P

voltxxIVARV

II

voltxIxRRVA

R

VI

cd

pab

ppab

1425,04)4(25,04

2

8

)(

245,0)(5,0

25

5,12

221

105. Ganesa Operation

Tiga buah hambatan 4 ohm, 6 ohm dan 12 ohm disusun parallel kemudiandipasang pada sumber tegangan, ternyata kuat arus yang keluar dari elemen

1,2A. Akan tetapi jika disusun seri dan dipasang pada elemen yang sama,ternyata arus yang keluar 0,24A. Besarnya ggl dan hambatan dalam elemen

adalah

A. 1;4V B. 2;5V C. 3;6V D. 2;8V E. 1;10V

Jawab : C

16 1

5

8

4

3 V5,12

a

b

c d

x

y

I 2I

1I

a b c

2

12

r

V

4R

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

11/27

Listrik dan Magnet


136

)2(2,1)(:gbr(b)

)22(24,0)(:gbr(a)

111

111

rrRI

rrRI

P

s

maka : besar1 adalah :

volt6)32(2,1)2(2,1

351022

)2(2,1)22(24,0

11

111

11

r

rrr

rr

106. Tes ITB 1975

Suatu alat pemanas yang menggunakan listrik, hambatannya 12 ohm dan khususdipakai untuk beda potensial 120 volt. Bila alat itu dipakai untuk memanaskan

air sebanyak 40 kg sehingga temperaturnya naik dari 200C sampai 80

0C, maka

waktu yang dibutuhkan (ambil 1 kalori =4,2joule)

A. 3,6 jam B. 2,3 jam C. 15 menit D. 12 menit E. 10 menit

Jawab : B ?...;120;12:listrikpemanasalat tvoltVR

CJ/kg4200;80;20;kg40:air 0020

1 cCTCTm

jam33,2sekon8400120

12)2080(42004).(.

).(..).(.(air)...(listrik)

airditerimayangkalordengansebandinglistrikenergi

22

12

12

2

12

2

x

V

RTTcm

t

TTcmtR

VTTcmQt

R

VtIVW

107. Sipenmaru 1986Suatu tungku listrik akan dipergunakan untuk mendidihkan air pada suhu

1000C. Tungku tersebut memerlukan arus 2A pada tegangan 210V. Waktu yang

diperlukan untuk mulai mendidihkan air itu dari suhu 300C sampai 100

0C, jika

massa air 200 gram adalah detik (kalor jenis air 4,2 J/g0C)

A. 33,3 B. 57,3 C. 125 D. 140 E. 1400

Jawab : D

CTCTcm

tvoltVAI

0

2

0

1

0100:30:CJ/g2,4:gr20air

sekon?...:210:2trik)Tungku(lis

Kalor yang diterima air berbanding lurus dengan usaha listrik yang diperlukanuntuk menaikkan suhu yang ditentukan, yaitu :

4 4

6

6

12

12

A24,0

A2,1

11;r

11;r

)(a

)(b

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

12/27

Listrik dan Magnet


137

sekon140420

70840

2210

)30100(42002,0

)()(.(air)(listrik) 1212

x

x

xt

Vxi

TTmctTTcmVxixtQW

108. UMPTN 1991 Rayon C

Suatu kumparan yang berhambatan 12 ohm dimasukkan dalam 4 kg air 1000C.

Jika kalor uap air kgkJx /102,2 6 , ujung-ujung kumparan dipasang pada beda

potensial 220 volt, maka waktu yang diperlukan untuk menguapkan air tersebut

pada 1000C adalah menit

A. 20 B. 36,3 C. 40 D. 60 E. 66,7

Jawab : B

menit3,36sekon2182

220

12102,24)()(

)()(

?...:220:J/kg102,2)(:100:4)(:12

2

6

2

2

60

t

xxx

V

xRuapxLairm

tuapLairmxtR

V

tVVxuapLCTkgairmR

109. UMPTN 1995 Rayon C kode 24

Seseorang bermaksud mendidihkan 1,2 kg air dari 280C dalam suatu panci

berkapasitas kalor 50 kalori/0C dengan menggunakan kompor listrik 500 watt,

220 volt. Waktu yang diperlukan untuk maksud ini adalah menit

A. 3,0 B. 7,5 C. 8,0 D. 12,0 E. 12,5Jawab : EEnergi listrik kompor listrik sebanding dengan kalor yang diterima air dan panci

menit6,12sekon756

500

)28100(2,450)28100(42002,1)()(

)()(.(panci)(air).

:maka?...:volt220:watt500:J2,41

CJ/kg4200:Ckal/50:100:28:kg(air)2,1

1212

1212

000

2

0

1

t

xx

P

TTCTTmct

TTCTTmctPQQQtPW

tVPkal

cCCTCTm

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

13/27

Listrik dan Magnet


138

110. UMPTN 2000 Rayon A kode 26

Sebuah pemanas listrik yang hambatannya 5 menggunakan sumber tegangan

50volt. Pemanas digunakan untuk memanaskan 1 liter air dari C00 hingga

C050 . Jika 70% kalor yang dihasilkan pemanas diambil air, maka waktu yang

diperlukan adalah menit

A. 5 B. 10 C. 15 D. 20 E. 25Jawab : B

10menit600detik)50(7,0

)5)(50)(4200)(1(

7,0)(7,070%WQ

?...;70%WQ:1kgm101dm1literV

volt50:5:C50:C0

2

2

2

listrik

listrik

33-3

0201

t

V

TRmctt

R

VTmc

t

VRTT

111. UMPTN 1991 Rayon B

Sebuah alat pemanas air yang hambatannya 50 ohm dan dialiri arus listrik 1A,digunakan untuk memanaskan 1 liter air bersuhu 25

0C selama 10 menit. Jika

dianggap hanya air yang menerima kalor, maka suhu air menjadi 0C

( 1 kalori =4,2joule)

A. 97 B. 47 C. 34,2 D. 32,2 E. 7,2Jawab : D

CTTTxxxx

TTcmtRIc

TtCTkgliterVAIR

0

222

2

12

20

2

0

1

14,32)25(420030000)25(420016010501

).(..CJ/kg4200:J2,4kal1

?...:menit10:25:11:1:50

112. UMPTN 1992 Rayon CElemen pemanas sebuah kompor listrik 110V mempunyai hambatan 20 ohm.

Jika kompor ini digunakan untuk memanaskan 1 kg air bersuhu 10

0

C selama 10menit dan dipasang pada tegangan 110V, maka suhu akhir air (kalor jenis air

4200 J/kg0C) adalah

0C

A. 45,3 B. 62,5 C. 70,5 D. 96,4 E. 98,4

Jawab : D

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

14/27

Listrik dan Magnet


139

CTTTxx

TTcmtR

Vckal

TtCTkgmRvoltV

0

222

2

12

20

2

0

1

4,964,86)10()10(42001601020

110

).(..CJ/kg4200:J2,41

?...:menit10:10:1:20:110

113. UMPTN 1993 Rayon ADua alat pemanas apabila dipergunakan secara sendiri-sendiri akan membutuh

kan waktu masing-masing 15 dan 10 menit untuk mendidihkan air satu panci.Apabila keduanya dihubungkan seri, dengan sumber ggl yang tetap seperti

semula, maka air satu panci akan mendidih dalam waktu menitA. 15 B. 20 C. 25 D. 30 E. 45

Jawab : C

Pada menitt 151 adalah :

)1(persamaan

.2

11

11

2

11Q

VtR

t

Q

R

VQtP

Pada menitt 102 adalah :

)2(persamaan

.

2

22

22

2

22Q

V

tRt

Q

R

V

QtP

Pada rangkaian seri juga menghasilkan :

)3(persamaan:

.

2

21

2

2

2

Q

VtRR

Q

VtR

t

Q

R

VQtP

S

SSS

SS

Persamaan (1) dan (2), maka

1212

1

212

1

2

1

2

3

2

15

10RRRR

t

tRR

t

t

R

R

Persamaan (1) dan (3), maka :

menit25153515

1

132

1

1

1

211

21

1

xR

RRt

tR

RRt

t

t

RR

R

S

S

S

R R R R

menitt 151 menitt 101 ?...SP

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

15/27

Listrik dan Magnet


140

114. UMPTN 1993 Rayon CSuatu alat pemanas listrik yang hambatannya 24 ohm khusus dipakai untuk beda

potensial 120 volt. Bila alat tersebut digunakan untuk memanaskan 10 kg airsehingga temperature naik dari 25

0C menjadi 45

0C, waktu yang dibutuhkan

(1kalori =4,2joule) adalah detikA. 500 B. 700 C. 900 D. 1400 E. 1900

Jawab : D

Cx

V

RTTcmt

QWtcCTCTkgmRV

0

22

12

0

0

2

0

1

1400120

24)2545(420010).(.

:maka?...:CJ/kg420045:25:(air)10:24:volt120


Air mengalir masuk melaluiA pada suhu Ct 00 15 .

Kuat aliran tersebut 50gram/s. Jika hambatan Radalah 10 ohm, arus listrik (tetap) yang melaluinyaadalah 10 ampere dan 1 kalori = 4,2joule, maka suhu

tair yang meninggalkanB adalah 0C

A. 15,7 B. 19,8 C. 21,3 D. 23,3 E. 25,7

Jawab : B

)(2,4)()(

Ckal/g1?...;J2,41;10:10:g/s10:15

0

2

0

2

00

0

TTct

mRITTmcRxtIairQW

cTkalAIR

t

mCT

BB

B

Cxx

Tm

tx

c

RITB

02

0

2

8,1976,191576,41550

1

2,4

1010

2,4


Sebuah sel surya menerima intensitas sinar matahari sebesar 23 watt/m10 . Luas

sel surya itu 20cm2 dan menghasilkan arus listrik sebesar 0,2A pada tegangan

2V. Efisiensi pengubahan energi listrik energi listrik adalah %

A. 4 B. 6 C. 10 D. 16 E. 20Jawab : E

R

A

B

0t t

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

16/27

Listrik dan Magnet


141

%20%100)10.20(10

2,02%100%100

P

P

:maka,P:listrikenergiA

PI:cahayaenergi

?...:2:2,0:cm20:watt/m10I

43

cahaya

listrik

listrik

cahaya

223

x

x

xx

IxA

Vxix

VxiIxAP

voltVAiA

117. Sipenmaru 1985Sebuah electromotor digunakan untuk mengangkat beban bermassa 2 kg vertical

ke atas ( 2/8,9 smg ). Bila electromotor bekerja bekerja pada tegangan10 volt

dan arus arus yang mengalir 1,96A, dalam waktu 4 detik dapat mengangkat

beban tersebut setinggi 2 m, efisiensi electromotor tersebut adalah %A. 40 B. 50 C. 75 D. 80 E. 100

Jawab : B

%?...

2:m/s8,9:kg2keluaran4;96,1;10:masukanorelektromot

2

mhgmsekontAIvoltV

%50%1004,78

2,39%100

J4,78496,110J2,3928,92

xxW

Ep

xxVitWxxmghEp

118. UMPTN 2001 Rayon A kode 251

Sebuah kalkulator yang menggunakan panel surya 4 cm x 1 cm bekerja padategangan 3 volt dan arus 0,2mA. Jika 30% energi cahaya diubah menjadi energi

listrik, maka intensitas cahaya minimal harus diterima panel surya 2W/m

A. 1 B. 2 C. 3 D. 5 E. 8

Jawab : D

%30:2,0;volt3);listrik(?...;cm4cm1cm4);surya( 2 mAiVPIxAP

2

4

3

5W/m4.9955

24

104

310.2,0

%30

%100

%100

%100%100(surya)

(listrik)

x

xxI

A

ixV

xIxIxA

ixV

xP

P

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

17/27

Listrik dan Magnet


142

119. UMPTN 2001 Rayon B kode 150Sebuah lampu 60W,110volt akan dinyalakan pada jaringan listrik 220volt

dengan menggunakan transformator berefisiensi 80%. Jika21

danII masing-

masing adalah kuat arus pada kumparan primer dan sekunder maka

perbandingan 21 danII adalah

A. 2 : 1 B. 8 : 5 C. 4 : 3 D. 3 : 4 E. 5 : 8

Jawab : E

5

8

I

I

2I

I

5

4

202I

101I

%100

%80%100

VI

VI%100

P

P?...:volt220V:%80:volt110V:watt60Plampu

1

2

1

2

2

1

p1

s2

p

s

21Pss

xx

II

120. SPMB 2003 Regional II kode 120Sebuah kalkulator yang menggunakan panel surya 4 cm x 1 cm bekerja pada

tegangan 3 volt dan arus 0,2mA. Jika 20% energi cahaya diubah menjadi energi

listrik,maka intensitas cahaya minimal harus diterima panel surya 2W/m

A. 2,5 B. 4,0 C. 5,0 D. 7,5 E. 12,5

Jawab : C

2

4

3

2

7,5W/m104

310.2,0

%20

%100

%100%100%100

(surya)

(listrik)

%20:2,0;volt3);listrik(?...;cm4cm1cm4);surya(

x

xxI

A

ixVxIx

IxA

ixVx

P

P

mAiVPIxAP

121. SPMB 2004

Panel surya 5 cm x 1 cm digunakan pada sebuah kalkulator yang bekerja padategangan 3 voltdan arus 0,2 mA. Jika panel surya mengubah 25% energi cahaya

menjadi energi listrik , maka intensitas cahaya minimal yang harus diterima

panel surya adalah 2/mW A. 2,5 B. 4,8 C. 5,6 D. 7,5 E. 12,5

Jawab : B

%25:2,0;volt3);listrik(?...;cm5cm1cm5);surya( 2 mAiVPIxAP

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

18/27

Listrik dan Magnet


143

2

4

3

W/m8,45

24

105

310.2,0

%25

%100

%100%100%100

(surya)

(listrik)

x

xxI

A

ixVxIx

IxA

ixVx

P

P

122. SPMB 2002 Regional I/II/III kode 121/321/721Diketahui bahwa arus listrik searah (DC) sebesar 3 A yang mengalir melewati

suatu filament pemanas mampu menghasilkan daya listrik padanya sebesar W.Kalau digunakan arus bolak balik (AC) dengan nilai puncak sebesar 3 A juga,

maka besar daya listrik sekarang yang dapat dibangkitkan pada filament adalahA. W/4 B. W/2 C. 2W D. 4W E. W

Jawab : B

2

W

2

9R

2

3

2

III

?....:3IACarus

93I3IDCarus

22

effmax

2max

2

AC

ACmax

22

111

RRRRP

PA

WRRRPA

123. SPMB 2004

Ketel listrik mampu mendidihkan 3 literair dengan suhu awal 200C selama 10

menit. Jika tegangan yang diberikan 220 volt, maka besarnya daya yang

dikonsumsikan adalah wattA. 1342 B. 1672 C. 1834 D. 2100 E. 2455

Jawab : B

watt1672watt16806010

)20100(42003)(

?...:220:100:20:menit10

kg(bukti)31031000m103dm3liter3Volume

12

0

2

0

1

3333

x

xx

t

TTmcP

PvoltVCTCTt

xxVmx

124. SPMB 2002 Regional II kode 321Alat pemanas celup yang digunakan untuk mendidihkan sejumlah air.

Ketentuan alat tersebut adalah 200Wdan 220V. Jika alat tersebut dipasang padategangan 110V dan digunakan untuk mendidihkan sejumlah air yang sama

waktu yang diperlukan adalah

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

19/27

Listrik dan Magnet


144

A. 2 kali lebih lama C. 4 kali lebih lama E. 6 kali lebih lamaB. 3 kali lebih lama D. 5 kali lebih lama Jawab : C

ttt

VVVV

ttV

QRtt

R

VQ

VtttVP

4)

110

220(

)220(:)110(:1

:1

:

volt110?...;;volt220;watt200

2

2

222

1

2

22

2

2

1

212

2

22111

125. SPMB 2004Sebuah pompa air 220 volt, 0,5A dapat mengalirkan air dengan kecepatan 2 m/s

pada pipa yang berdiameter 4 cm. Jika pompa digunakan untuk mengisi penuhbak mandi yang berukuran 100cm x 100cm x 50,54cm, maka energi listrik yang

dibutuhkan adalah kJA. 5 B. 11 C. 15 D. 22 E. 33

Jawab : D

kJxAv

VIW

tIVWxAv

tt

xAvQ

Wtxx

xA

dvAIV pipa

066,22)001256,0)(2(

504,0)5,0)(220()

Volum(

:maka:..(listrik)(air)VolumVolum

:adalahdibutuhkanyangusahadanair)debit(ingatdiperlukanyangwaktu

?...:?...:m504,054,50100100Volum

m001256,04

)04,0(14,3

4

d.

cm4:m/s2:5,0:volt220

air

air

air

3

222

air

126. UMPTN 1991 Rayon A

Suatu mesin carnot yang bekerja antara suhu 270C dan 227

0C digunakan untuk

menggerakkan sebuah generator yang tegangan keluarannya 220 V. Jika setiapdetik mesin carnot itu menyerap kalor 5500 joule, maka kuat arus keluaranmaksimum generator adalah A

A. 2,75 B. 10 C. 15 D. 22 E. 25Jawab : B

Mesin carnot> ?...:J5500:500227:30027 10

1

0

2 WQKCTKCT

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

20/27

Listrik dan Magnet


145

J220033005500

J3300500

300550011:maka

21

1

212

1

2

1

2

1

2

1

2

QQW

xT

TQQ

Q

Q

T

T

Q

Q

T

T

AV

WIVxIPPxtPW

IvoltVWW

10220

22001.

?...;220)(generatorkarnot)(mesin:terjadigeneratorpada

127. UMPTN 1989 Rayon A

Sebuah ketel berdaya 3 kW dan berisi 2 liter air 200C, dialiri arus selama 15

menit. Jika kalor jenis air CkgkJ0

/2,4 , kalor penguapan air

kgkJx /103,23

dan dinding ketel tidak menyerap kalor, maka sisa air

yang berada di dalam ketel adalah liter

A. 0,8 B. 1,1 C. 1,5 D. 1,8 E. 2.0

Jawab : B

(uap)23006720002300(uap))20100(42002

(uap))(.(uap)(air)

?...:kJ/kg103,2(uap):CkJ/kg2,4(air):menit15

100:20:kg2liter2:3)(

12

sisa

30

0

2

0

1

MxMxxQ

LMTTcMQQQ

MxLct

CTCTVkJketelP

Kalor panas sebanding dengan usaha listrik yang diperlukan, maka :

liter1,1liter118,1882,02(uap)(air)(sisa)

liter882,0kg882kg7,8812300

6720002700000(uap)

(uap)230067200060153000(uap)2300672000.

MMM

M

MxxMtP

128. UMPTN 1989 Rayon BKe dalam air 100 liter air yang bersuhu 6

0C dialirkan

arus listrik melalui kawat yang direntangkan (lihatgambar). Dinginkan air yang keluar dari kran Kbersuhu

300C. Kuat arus yang digunakan ternyata 2A dan

pemanasan berlangsung selama 50 menit (bejana

dianggap tidak menyerap kalor), dan 1joule = 0,24kalori. Untuk maksud tersebut kita harus memasang

air

K

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

21/27

Listrik dan Magnet


146

kawat yang berhambatan ohmA. 500 B. 833 C. 1030 D. 1500 E. 2300

Jawab : B

)()(24,0)(24,0)(

menit50:2:30:6:10101

24,0J1:101001001000

12

2

0

2

0

1

66

333

TTmcxRxtIairQWairQW

tAICTCTgxxVm

kalcmxdmliterV

83333,8336050224,0)630(110

24,0)(

2

5

212

xxxxx

xtxITTmcR

129. PPI 1982

Sepotong kawat dengan hambatan R. Jika dialiri sebesar I menghasilkan kalortiap detik sebesar H. untuk arus listrik sebesar 2I, kalor yang dihasilkan tiap

detik dalam kawat adalah sebesar HA. B. C. 1 D. 2 E. 4

Jawab : E

HI

IH

I

IQQ

I

I

Q

Q

IIRRHQIIRRHQ

4)2

()(

2;;...;;

22

1

2122

2

2

1

2

1

222111

130. Sipenmaru 1984

Suatu bola lampu pijar ketika dipasang ternyata warnanya merah. Setelah ditelitididapatkan bahwa pada lampu tersebut tertulis 60W;220V, sedangkan teganganyang ada adalah 110 volt. JikaIadalah intensitas lampu sekarang pada jarak 2 m

dan I0 adalah intensitasnya bila tegangan listrik 220 volt, juga pada jarak 2 m

dan hambatan lampu tetap, maka 0: II adalah

A. B. C. 1/8 D. 1/16 E. 1/32

Jawab : BIntensitas cahaya berbanding lurus dengan daya cahaya juga sebanding dengan

kuadrat tegangan

4:1220:110::

?...:volt220:volt110

222

0

2

0

2

00

VVIIVPI

IIVVV L

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

22/27

Listrik dan Magnet


147

131. PPI 1980Faktor-faktor yang turut menentukan besar hambatan jenis suatu kawat logam

adalah 1. panjang kawat 3. luas penampang kawat

2. suhu kawat 4. bahan kawat

Jawab : 1 dan 3 benar(B)>>>l

Al

AR 1;

.

132. Hambatan penghantar berbanding langsung dengan

1. Luas penampang penghantar 3. Massa jenis penghantar2. Panjang penghantar 4. Hambatan jenis penghantar

Ketentuan yang benar adalah A. 1,2 dan 3 B. 1,2,3 dan 4 C. 1 dan 3 D. 2 dan 4 E. 4 saja

Jawab : D(A

lR )

133. Hambatan penghantar akan membesar menggunakan penghantar yang

1. lebih panjang 3. hambatan jenis lebih besar2. massa jenis yang lebih besar 4. luas penampangnya lebih besar

Ketentuan yang benar adalahA. 1,2 dan 3 B. 1,2,3 dan 4 C. 1 dan 3 D. 2 dan 4 E. 4 saja

Jawab : C(

A

LR )

134. PPI 1981Ketiga grafik di atas masing-masing

menyatakan hubungan kuat arus I dan bedapotensial Vpada tiga macam beban X, Ydan

Z.

Kesimpulan yang dapat diambil adalah 1. Xdan Ymemenuhi hukum Ohm

2. hambatanXlebih kecil daripada hambatan Y3. Zmungkin berupa bola lampu pijar

4. hambatanZmenurun bila lebih membesarJawab : 1 dan 3(B)

I I I

V V V

X Y Z

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

23/27

Listrik dan Magnet


148

salah)2n(pernyataa

2.

benar)1Pernyataan(:111.

YXYXYYXX RRRV

ItgYR

V

ItgX

XVIR

XVR

IR

VI

Pernyataan (3) benar dan (4) salahKetika lampu pijar makin panas, hambatan lampu bertambah besar. Hal ini

mengakibatkan arus semakin bertambah kecil sehingga arus tidak lagi bersifattetap tetapi selalu berubah (tidak linier)

135. Tes ITB 1975Sebuah lampu dengan 60W;110Vdipasang pada tegangan 100Vadalah

1. daya yang digunakan lampu 54,5 watt2. lampu lebih redup

3. arus yang melalui lampu 0,6A4. hambatan lampu 201,7 ohm

Jawab : 2 dan 4 (C)

voltVvoltVwattP ll 100;110;60

benar)4n(pernyataa:5,06,0545,0

salah)3n(pernyataa:5,0496,07,201

100

benar)2n(pernyataa:7,20167,21060

)110(

salah)1n(pernyataa,6,49100496,0.

22

AIAI

ARVI

P

VR

xVIP

l

l

l

l

l

136. PPI 1982Jika penghambatR dan kapasitor Cdipasang parallel kemudian ujung-ujungnya

kita hubungkan dengan kutub positif dan negative sebuah baterai, maka dalam

keadaan stasioner 1.R menjadi panas 3. arus diR tetap2. Cmenjadi panas 4. muatan di Cberubah terhadap waktu

Jawab : 1 dan 3 benar(B)Kapasitor C tidak dapat mengalirkan arus listrik arus searah dan hanya

mengalir pada R (resistor) sehingga R akan mengalami panas dan harga R

akan tetap

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

24/27

Listrik dan Magnet


149

137. UMPTN 1990 Rayon ABesarnya arus listrik yang mengalir melalui sebuah konduktor ditentukan

1. besarnya hambatan 3. besarnya tegangan rangkaian2. kerapatan electron konduktor 4. bentuk penampang konduktor

Jawab : 1,2,3 benar (A)

benar)3dan2n(pernyataa,.2.

benar)1n(pernyataa,1

1.

0ARRrEI

RI

R

VI

salah)4n(pernyataa

penampangbentukbukantetapi:1

4. AIA

RA

lR

138. Sipenmaru 1984

Bola lampu listrik yang dihubungkan dengan tegangan 200Vdapat memijarkanfilament lampu yang hambatannya 400 ohm. Luas permukaan 100 mm

2pada

suhu 2000K. Diketahui konstanta Stefan-Boltzman 428 /1067,5 Kmwattx ,

emisivitas sama dengan 11. daya listrik yang timbul 100 watt

2. daya radiasi yang timbul 90,72 watt3. kuat arus yang lewat lampu 0,5A

4. energi listrik timbul selama 5 menit 30000J

Jawab : 1,2,3 dan 4(E)

)(30000605100).4()(:5,0400

200).3(

)(:72,90)200(101067,51).2(

)(:100400

200.).1(

/1067,5;2000;100;400;200

4484

22

4282

benarJxxPxtWbenarAR

VI

benarwattxxxxATeP

benarwattR

VVIP

KmwattxKTmmARvoltV

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

25/27

Listrik dan Magnet


150

136. UMPTN 1993 Rayon AI(ampere) Q(kilojoule)

2 24

3 54

4 96

5 150

Bila diperhatikan table di atas, Idan Q adalah

arus dan kalor yang timbul pada hambatan Rdalam satu sekon, maka

1. besarR adalah 6 kilojoule 3. Q berbanding lurus denganI2

2. tegangan hambatan tetap 4. Q berbanding lurus dengan tegangan VJawab : 1 dan 3(B)

salah)4(,benar)3(,.

salah)2n(pernyataa,5:4:3:2::::::

benar)1n(pernyataa65

150000:

4

96000:

3

54000:

2

24000:::

....

22

22

43214321

22224321

2

2

VPRVQIQtRIQ

IIIIVVVV

kJRRRR

I

QRtRItVItPQ

t

QP


Pada rangkaian di atas amperameter menunjukkan besar yang mengalir yaitu 1I ,

2I dan 3I ,Eadalah sumber ggl dan hambatan S lebih besar daripada hambatan

R. Diantara pernyataan-pernyataan di bawah ini mana yang betul ?

1. 1I lebih besar daripada 2I 2. 3I lebih besar daripada 2I

3.321 III

4. xRIxSI 32

Jawab : 1 dan 3 benar (B)

salah)4n(pernyataabenar)3n(pernyataa

salah)2danbenar1n(pernyataa:

::

32321

3121

321321

xSIxRIIII

IIII

III

S

EI

R

EI

R

EI

P

E

R

S

1I

2I

3I

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

26/27

Listrik dan Magnet


151

138. Sipenmaru 1984Untuk rangkaian pada gambar di bawah ini diketahui 91R , 62R ,

33R , dan 24R . Ujung ab dihubungkan pada beda potensial 20 volt,

maka :

1.hambatan pengganti sebesar 10 2.arus pada 24R adalah 1A

3.arus pada 62R adalah 1/3A

4.arus pada 33R adalah A311

Jawab : 1 dan 3 benar (B)

AR

VIII

RRRRR

Rwxyz

ab

R

PP

p

210

20:aruskuat

1019:(seri);

16

321

2

1

3

1

6

1:(paralel)

)4(

44

volt1892 xVaw

AR

VRIA

R

VRIxV wzwzwz

3

2)(

3

1

6

2)(volt212

3

3

2

2

139. SPMB 2002 Regional III kode 721Sebuah aki dengan ggl volt121 dan hambatan dalam 2,01r

dihubungkan seri dengan aki lain dengan ggl dan hambatan dalamnya masing-

masing 3,0dan6 22 rvolt . Selanjutnya kedua aki dihubungkan dengan

dua hambatan luar gambar)(lihat,5,2dan3 21 RR . ini berarti bahwa :

1. besar arus I=1A searah dengan perputaranjarum jam

2. voltVab 8,11

3. voltVbc 3,6

4. voltVad 3

Jawab : E(1,2,3 dan 4 benar)

11; r 22 ;r

1R 2R

a c b

d

4R

2R 3R

4R

a

b

z

w x

y

1R

2R 3R

4R

a

b

7/31/2019 36. Arus Searah(2)

27/27

Listrik dan Magnet


152

benar)1jam)(jarum(searah13,02,05,23

612I

rangkaiandalamarusbesar1.

:maka,5,2:3:3,0:6:2,0:12

2121

21

212211

ArrRR

RRrvoltrvolt

benar)3n(pernyataa3)31(4.

benar)3n(pernyataa3,6)3,01(63.

benar)2n(pernyataa8,11)2,01(122.

1

21

11

voltxIRV

voltxIrV

voltxIrV

ad

bc

ab

140. UMPTN 2000 Rayon B kode 25

Sebuah rangkaian listrik seperti pada gambar,

3,5;5,0;12;2,0;62211 RrVrV

2. searah dengan arah perputaran jarum jam

3. besarnya 1 ampere

4. sumber pertama memperoleh energi5. sumber kedua mengeluarkan energi

Jawab : 1,2,3 dan 4 benar(E)

A

rrR

I

rrI

rrRI

1

6

6

5,02,03,5

612

0)3,5(126

0)(

21

12

21

2121

1 bertanda (+) artinya menerima energi dan

2 bertanda (-) artinya melepaskan energi

V61 V122

3,5

2,01r 5,02r

1E 2E

R

36. Arus Searah(2)

Documents

Transcript of 36. Arus Searah(2)