ARUS LISTRIK

5.1.ARUS DAN RAPAT ARUS

Aruslistrikadalahmuatanyangbergerak.Dalamkonduktorpadatsebagaipem-bawamuatanadalahelektronbebasdandalamkonduktorcair atauelektrolitpem-bawamuatannyaadalahion.Elektronbebasdaniondalamkonduktorbergerakkarenapengaruhmedanlistrik.Dalambahanisolator,elektronbebasterikatkuatpadamasing-masingatomsehinggabahanisolatortidakdapatmenghamarkanarus.Kuatarusdidefinisikansebagai:

dQi =- (Amper=A) (5-1)

dt

Dalam persamaan(5-1) dapatdilihat bahwasatuankuat arus adalahCs.1.Satuaninidisebutamper.Jadi

lA = 1 Cs.1

119

Rapatarusdidefinisikansebagai:

j =- ataui =jA 11 111111 (5-2)A

disiniA adalahluaspemarnpangkonduktorsehinggasatuanrapatarusj adalahA/m2.Rapatarussebandingdenganmedanlistrikyangmenimbulkannya,maka

j = crE (5-3)

Konstantapembandingcrdi sini disebutkonduktivitaslistrik. Dalamsatuansl, kon-duktivitascrini mempunyaisatuansiemensper meter(S/m).

5.2. HUKUM OHM DAN TAHANAN

Suatukawatberpenarnpangserbasarnadialiriarusi, sepertipadaGambar5-1.

a ~ b

E~

t

Gambar5-1

Misalkanbedanpotensialantaratitika danb adalah

v =V-V=Vab b a

KuatmedanlistrikdalarnkawatharuslahV

E=-t

Rapatarusdalarnlogamsesuaidenganpersamaan(5-3)dapatditulis:

V

j =crE =cr- (5-4)t

120

sehinggakuatarusdaripersamaan(5-2)menjadi:A

i =jA =a - V (5-5)tA I

Bilakonstantaa - dinyatakandengan-, makapersarnaan(5-5)menjadi:t R

v =i R (5-6)

Persarnaan(5-6)ini dikenaldenganHukumOhmdanI t t

R =- - =P - (5-7)a A A

BesaranR dalarnpersarnaan(5-7)di sinidisebuthambatan,tahananatauResis-tensidanmempunyaisatuanvoltjur arnper(VIA) yangjugadisebutohm(0). TahanansuatuResistorbesamyabervariasidarikurangsatuohmhinggaberjuta-jutaohm.(Garnbar5-2).

1KonstantaP =- disebutharnbatjenis atauResistivitas,mempunyaisatuanohm,mutu

a(O.m),besamyatidaksarnauntuksetiapbahankonduktordanmerupakanfungsitem-peratur.

P =Po (1 + aT) (5-8)

121

Color Number MultiplierTolerance(%)

Black 0 IFirstdigit Brown I 101

Red 2 102Seconddigit Orange 3 IQ3

Yellow 4 lQ4Green 5 lOS

Multiplier Blue 6 lQ6Violet 7 101Gray 8 108White 9 109Gold 101 5%Silver 102 10%No color 20%

I

Gambar5-2. Kode WarnaResistor

Dalampersamaan(5-8)di sini,p adalahhambatjenispadatemperaturT, PopadaO"Cdana adalahkoefisientemperaturhambatan.Denganmenggunakanpersamaan(5-8),makapersamaan(5-7)dapatjugadinyatakandengan

R =Ro(1 + aT) (5-9)

Beberapajenishargap dana dapatdilihatdalamTabel5-1.

TABEL 5-1Resistivityandtemperaturecoefficients(at20C)

Material

ConductorsSilverCopperAluminumTungstenIronPlatinumMercury

Semiconductors*Carbon(graphite)GermaniumSilicon

InsulatorsGlassHardrubber

* Valuesdependstronglyon presenceof evenslight amountsof impirities

5.3. DAYA DAN ENERGI LISTRIK

Di dalamlogamyangberaruslistrik,gerakpembawamuatanbenumbukandenganatom-atomlogamakibattumbukan,pembawamuatankehilangansejumlahenerginyasehinggabergerakdengankecepatantetapdanatom-atomlogambergetarmakincepatsehinggamenimbulkanpanasataukalor.Bila sejumlahmuatandQ bergerakdi bawahpengaruhbedanpotensialV,muataniniharuslahmendapattambahanenergidU=(dQ)V

122

TemperatureResistivity,p Coefficient,a

(0 - m) (CO)-l-

1.59X 10-8 0.00611.68x 10-8 0.00682.65x 10-8 0.004295.6x 10-8 0.00459.71x 10-8 0.0065110.6x 10-8 0.00392798 x 10-8 0.0009

(3-60)x 10-5 -0.0005(1-500)x 10-4 -0.05

0.1-60 -0.07

109_10121012_1015

akantetapiarusi tetap,berartikecepatantetap,danencrgikincLikpunLakbcrubah.Energiini hilangsebagaikalordanditerimalogamdengandaya.

dU dQP =- = v=i V (5-9)

dL dt

Jika arusi dalamamperdanLeganganV dalamvolLmakadayaP dalamwaLL(w).KarenabedanpotensialV =iR, makapcrsamaan(5-9)menjadi

P =j2R (5-10)

Persamaan(5-10)ini menyaLakandayayanghilangaLasdayadisipasipadakondukLordenganResisLcnsiR biladialiriaruslisLriki.KalordisipasidalamwakLudLadalah

dQ =j2R dL (5-11)

Kalordisipasiini disebutKalor Joule.

CONTOH PENYELESAIAN SOAL

5-1. Suatuarussebesar2,5AmengalirdalamkawaLyangmenghubungkankutub-kuLUbbaterai.Setelah4,0meniLLiba-tibaarusbcrhentikarenakawaLLerlcpas.BerapabcsarmuatanyangLelahmengalirkedalamrangkaian.

Jawab :ilQ =i ilt =(2,5A)(4,0x 60s)=600C

5-2. M~salkamuinginmenghubungkansetstereomudenganRemoteSpeaker.Jikasetiapkawatpanjangnyaharus20m,bcrapadiameterkawattembagayangharusdipergunakanagartahanannyalebihkedl dari0,IOn perkawaL.

Jawab :Daripcrsamaan(5-7)danTabel5-1diperoleh

L (1,7x IO-X)n.m)(20m)A =P - = =3,4X 10-6m2

R (0,10n)

A =1td2/4ataud =V 4A/1t=2,1X 10-3m = 2,1 mm

123

5-3. Variasitahananlistrikdengantemperaturdapatdigunakanuntukmembuatpeng-ukurantemperatursecaratepat.Untukhalini biasanyadigunakanlogamPlatina,karenabebankorosidantitiklelehnyatinggi.PadaO"C,tahanantermometertahananplatinaadalah164,2U.Jilil dimasullandalamlannankhususlahanannya181.4fl.Berapatemperaturlarutan.

Jawab :Karenahambatjenisp sebandingdengantahananR, denganmenggunakanhargaa dalamTabel5.1diperoleh

R =Ro (1 + aT)atau

R- ~ 187,4Q- 164,2QT= = =35,9"C

aRo (3,927x 1O'3/"C)(I64,2Q)

5-4. Muatandipindahkandarisebuahboladengansebuahkawat.MuaLanpadabolapadasetiapsaatdiberikandenganpersamaan.

Q =10-3 t21

di siniQ ditahanCoulombdant dalamsecond.TentukanarusdalamakwaLpadasaaLt =0 danL=5 sec.

Jawab :dQ d

Arus i =- =- (10-3(21)= -2.10-3t2lAdt dt

padat =0 -> i = -2.10'3A = _2mATandancgatifberartiaruskeluardaribolapadat =5 -> i =-2 X 10'3 x 1,10=0,09 X 10-6 A =0,09nA.

5-5. Diketahuibahwabilabedapotensialantaraujung-ujungdarisebuahtahanansebesarIOV, arusdalamtahananitusebesar2A.(a).Berapabesararusbilabedapotensial=20V? lOOV?(b).BerapabedapotensialjikabesararussarnadenganlOA? O,IOA?(c) Berapaohmtahanannya.

Jawab :V

(a). i =-R

V IOV->R=-=-=5Q

2A

124

V 20VV =20V -> i =- =- =4A

R SO

l00VV =l00V -> i =- =20A

SO

(b).i =lOA -> V =iR =(lOA)(SO) =SOVi =0,lOA-> V =(1,lOA)(SO)=O.SOV

(e). TahananR =SO

S-6. Kawatkonduktortembagadenganjari-jariO,SCm,dilapisdenganbahanisolasisehinggajari-jariluamya1em.Bahanisolasiini dilindungilagiolehselapistimahhitam.Hitunglah.(a).TahanandaribahanisolasiterhadaparusyangkeluarseearaRadial,sepanjang

1 km,sepanjang2 km.(b).Arusyangboeorsepanjang1km,jika bedapotensialantarakonduktordalam

denganlapisanluarsebesarl00V.(e) Kerapatanaruspadatitik-titikpermulaansilinderyangjari-jarinya0.8Cm.(d).Arusyangmelewatipermukaan(e)sepanjang1 km.

Bandingkanjawabanb dand.Hambatjenisbahanisolasidiketahuisebesar1010n.m.

Jawab :

Gambar5-3

(a) Kabelini dapatdianggapsebagai2 buahsilinderkonsentrisdenganjari-jaridalama=O.SCm danjari-jariluarb = 1em.

12S

Medanlistrikpadajarakr daripusat.

1 V.b

E=- Inbra

UntukP =1010n.m danL =1kIn =1000m,

R =(1010n.m)

(1,0Cm)In ,

(0,5em)

21t.(2000m)= 1,1 x .1()6n

R = (1010n.m) =0,55x 106n21t.(2000m)

(b).UntukV.b= l00Y, makaarusyangbocorscpanjang1kIn,

Yi =~ _ (lOOY)

. R (1,1x 106n) =91x 10-6A1 1

(c).j =G E =- . -p r

--b

In-a

126

Daripersamaan(5-2)dan J--'),j =G E dan i =A.j.

maka. G V.bI = AGE = 21trI. - -

r In b-a

ataub b

V.b In- In-a a

R=-= =pG.21tL 21tL

Untukr =0,8On, Rapatarusnya,

j =I (100V)

(0,8x lo-2m). --;-2- =1,8X 10-6A/m2

I

(d) i =A.j =2 x r L.J =UntukpanjangL =I kIn.

i =2x (0,8x lo-2rn)(1000m)(1,9x 10-6A/m2)=91 J.1A

Jawabanb dand harusnyasarna.

5-7. Sebuahelektrodeperakberbentukbola,denganjari-jari8 Crn,konsentrisdenganpelindungmetaInyayangjugaberbentukboladenganjari-jari10Cm.Padaruangdi antaranyaterdapatbahanisolasidenganResistivitaslQ6U.m.Hitunglahtahanandariisolasi.

Jawab :

E=~r

V.b .- danJ =crE

bIn-

a

Sepertipadasoalnomor5.b

In-a

R=p2xL

Jika panjangL = 1 m,maka

10In-

8R = R (106Q.m) = 3,55x 10"Q

2n(lm)

5-8. Sebuahalatpemanaslistrik660watt,dirancanguntukbckcrjapada120V.(a). Berapabesartahanannya(b).Berapaarusyangditariknya(c). Berapabesarpembentukanpanas,dalamkalori/sec.(d).KalauvoltaseturunmenjadiIIOV. bcrapakahdayadarialatpcmanasitu?

127

Jawab :V2

a). P=- ->

R

V2R=-=

P

(120V?

660W

P(b).i =- =

V

660W=5,5A

120V

(c) PanasyangterbentukP =0,24FR =0,24x (5,5A)2(21,820)=158,41kal/sec.

(d) Jika tahanandianggaptetap,makauntukV =11OV,dayadarialatmenjadi,V2 (1IOV)2

P =FR =- = =554,54WR (21,8.20)

5-9. Sebuahkawatbajayangmempunyailuaspenampang4,5cm2.Berapahambatandari 10Iandarikawattersebut?Bila diketahuip =6,9x 1O-70.mJawab :

(= 10Ian= lOx 103mA =4,5cm2=4,5x 10-4m2p =6,0X 1O-70.m

I 10X 103R =P - =6 X 10-7

A 4,5 X 10-4

60=- =13,3

4,5

R =13,3Ohm

5-10.a) Jika diketahui:

P =dayapersatuanyolumedariHambaLanp =HambatanjenisJ =RapataruslistrikE =Medanlistrik

128

Buktikan:E2

P =y.p dan p =p

b) SebuahHambatanberbentuksHinderdenganjari-jari0,5emdanpanjang2emdenganp=3,5x 10-5ohmm.Beraparapalarusdanbcdapolensialantaraujung-ujungHambatanjika dayayangtimbul1 Wall ?

Jawab :daya FR

a) p = =Yolume Yol.

I =j A1

R =P ;.-A

FRp=-

Yol

Yol = 1 : A1

(jA)2 . p A=1.A

YA2.p.l=

1.A2

=y p lcrbukli

y2/RP ---

Yol.

Y =E. 1I

R=p--.A

y2p=

R. Yol

=p.I/A.IA

---F

:".lcrbuklip

Yol = IA

-,

129

130

b)

< )

r =0,5 em =0,5 x 10-2mI =2 x 10-2mp =3,5X 10-5Ohm-m.A =1tr.2=1t(O,5x 1(02)2

I : 2 X 10-2

R =P- =3,5 X 10-5A 1t25X 10-6

=8,913X 10-3ohm.P =I Wall

Vol =A.I =1t(O,5x 1002)2x 2 X 1002= 1t25X 10-6x 2 X 1002

= 5.1tX 1007m3

=12. P . -> J =V PP

=V 1/51txI0-73,5x10-5

\,---wu=V~ =

1()6

r

A= 1,35X 105

7,415

V =i . R=J . A. R=1,35X 105. 1t(0,5 X 10-2)2x 8,913 X 10-3=1,35x IUS. 1t. 25 X 10-6x 8,913X 10-3=0,005Volt.

5-11.Sebuahbolakonduktordenganjari-jari10emdihubungkandengansebuahkawatyangmembawaaruslistrik1.000002Amperememasukiboladansebuahkawatlainyangmembawaaruslistrik1.00000Amperekeluardaribola.Berapawaktuyangdibutuhkanuntukmembuatteganganbolabertambah1000Volt.

Jawab:

bola

r =10em=0,1mi\ =1.000002Ampereiz =1.00000Ampere!!.V = 1000Volt

I qV =--bol.

41teo r

Jika q berubahmakaV berubahsehinggadapatditulis

1 !!.q!!.V=- -

41teo' r

Persamaandi atasdibagidengan!!.t

Dalam hal ini i adalahselisih imas\1k(i\) terhadapike1\111t(iz)

i=I\-2Z= 1,000002- 1,00000=0,000002AmpereAV i

-=9xI09-!!.t r

131

AV 1 !!.q-- -!!.t 41teo' !!.t

1=-i

41teo'

1000 2 X 20-6-=9xlO

6t 10-'=18X 104

1000dt = =5,6X 10-3detik.

18x 104

5-12.Batanglogam2 m,diameter8mm.Kalauhambatanjenis(resistivitas)logamitu1,76x 10-8Qm,berapakahhambatanbatangitu?

Jawab :L 2m

R =P- =(1,76X 10-8Q.m) =7 x 1O-4QA 1t(4X 1O-3m)

5-13.Kawatno.10diametemya2,59mm.Berapakahpanjangkawataluminiumno.10diperlukanagarmendapatkankawatberhambatanlQ? Diketahuip-aluminium2,8x 10-4Qm.

Jawab:Dari rumusR =pL/A, diperoleh

RAL=-=

P

(1Q)(1t)(2,59x 1O.3mn4. =188m

2,8 x lO-8Q.m

5-14.Kawattembagano. 24 berdiameter0,0201inci. (a) Hitunglahluaspenampangkawatitu dinyatakandalam'circularmil'. (b) Hitungpulahambatankawatitusepanjang100ft. ResistivitastembagadiketahuilO,4Qcircularml/ft.

Jawab:Luaslingkaranapabiladinyatakandalam'circularmil'didefinisikansebagaikuadratdiameterlingkaranyangdinyatakandalam'mil'(1 'mil'=0,001inci).(a) Luasdalam'circularmil' =(20,1mill =404circularmils

L 100ft(b) R =P - =(1O,4QcircularmiVft) =4,07n

A 404circularmils

5-15.HambatanlilitantembagapadaO"Ctemyata3,35Q.Berapakahhambatannyapadasuhu50"C?Untuktembagaa =4,3x 1O-3C'.

Jawab:R =Ro+aRo(T- TJ =3,35Q+(4,3x 1O-3-3CI)(3,3Sn)(SouC)=4,07n

132

5-16. Suatuhambatandikehendakimemiliki resistansi300 bebasdari pengal11hsuhu.

Untukmencapaiini hambatanaluminium(resistansiROIpadaOC)

Jawab :Semualogamadalahpenghantaryangbaik.Seluruhnonlogamadalahisolatoryangbaik,misalnya: gelas,kayu,plastik,karet.Umumnyazat padatyangmerupakanpenghantarlistrikyangbaik,jugameru-pakanpenghantarpanasyangbaik.Danzatpadatisolatorlistrik,jugamerupakanisolatorpanasyangbaik.Logamadalahpenghantarpanasdanlistrikyangbaik,karenakeduanyadibawaolehelektronyangbergerakbebas.

5-20.SuatukabeldilaluiarusIA. Berapabanyakelektronyanglewaltiapdetik?

Jawab :BesamyamuatanelektronI =1,6X 1O-19C,dengandemikianarus IA =IC/detik.mengalirkanelektronsebanyak:

I c/det=6,3 x 1018elektron/detik

1,6x 1O-19C.elektron

5-21.Pemanggangroti 120Vmempunyaitahanan12.0.Berapakahbesamya"fuse"minimumyangdipergunakan?

Jawab:aruspadapemanggangroti: V 120V

1=-=-= lOAR 12.0

Jadi besamya"fuse"yangharusdipergunakanlOA.

5-22.Pemanas120Vmemakaiarus25A.Berapakahtahanannya?

Jawab :V 120V

R=-=I 25A

=4,8.0

5-23.Berapakahtahanankawattembagayangberdiamcter0,5mmdanpanjang20m.Resistivititembaga1,7x 10-8.om.

Jawab :LuaspenampangA =1tr2,dimanar =2,5x 10-4m.

I 1,7x 10-8.Q-mx 20mdengandemikianR =P - =

A 1t (2,5 X 10-4m)2=I,73!1

134

5-24.KawattembagamempunyaitahananIOQ pada20"C.a) Berapakahtahanannyapadasuhu80'C?b) Berapakahtahanannyapadasuhu O"C?

KoefisientemperaturtahanantembagaO,OO4fC.

Jawab :a) R =IOQ danT =60"C.Dengandemikianperubahantahananadalah~R=a.R

~T =O,OO4/"Cx IOQx 60C=2,4Q.Jadi tahananpadasuhu80"Cadalah: (10+2,4)= 12,4Q.

b) Disini~T = -20C,jadi~R=aR ~T=O,OO4/oCx IOQx (-20"C)=-O,8Q.

Jadi tahananpada0"adalah: R +~ R =9,2Q.

5-25.Termometertahananmempergunakantahananharganyaberubah-ubahkarenasuhu.Jika tahananelemenplatinumadalah5Q pada suhu20"Cdan16Qbiladimasuk-kandalamtungku,tentukantemperaturtungku.Harga untukplatinumadalahO,OO36/"C.

Jawab :DisiniR =5Q dan~R= 16Q- 5Q = IIQ.Jika ~R=aR ~T

~R~T=- =

R

11Q=611C.

O,0036I'Cx5Q.

Jadi ternperaturtungkuadalahT +~T =20"C+ 611C=631C

5-26.Arusyanglewattahanan50Qadalah2A.Berapakahdayayangdidisipasisebagaipanas?

Jawab :P =pR =(2A)2 x 50Q =200 W.

5-27.Pemanas2kwdihubungkanpadasumber240VyangmempunyairangkaianpemutusaruslOA. Apakahrangkaianini akanmembukabilapemanasdihidupkan?

Jawab :Arusyangditarikolehpemanasadalah:

P 2000W I1=-= =8-A

V 240V 3

Jika aruslebihkeeildari lOA, rangkaianpemutustidakakanterbuka.

135

5-28.MotorstartersuatumobilmembutuhkandayaI kw biladipergunakanmemutarmesin.Berapakaharusyangdiambildaribaterei12V?

Jawab :DisiniP =I kw =lOOOW =LV, sehingga:

P lOOOWI =- = =83,3A.

V 12V

5-29.Baterei12Vdiisi arus20A selamaI Jam.a) Berapakahdayayangdibutuhkanuntukpengisiantersebul?b) Berapakahenersiyangdiberikandalamprosesini ?

Jawab :a) P =I V =20A x 12V=240Wattb) W =Pt =240W x 3600detik=8,64x 105joule.

5-30.Baterei12V sualumobilmempunyaikapasilas80A-jam,yangberartidapalmenyediakanarus80AselamaI jam,arus40A selama2 jam,danselerusnya.a) Berapakahenersiyangtersimpandalambaterei?b) Jika lampumobilmembutuhkandaya60W,berapalamausiabalerei,bila

mesindimatikan?

Jawab :a) Di sinibesamyamuatanadalah:

q =80A-jamx 3600detik/jam=2,88x 105A-detik.=2,88X 105Coulomb

Jadi enersiyangdiberikanbatereiadalah:W =qV=2,88x IOSCx 12V

=3,46x I()6J.

b) LamausiabatereiW 3,46x l()6J

t =- = =5,77 x I()4SP 60W

136

SOAL-SOAL TAMBAHAN

5-31.Lengkunganpadapipamemperlambataliranairyangmelewatinya.apakahleng-kung~pada'kabeljugamenaikkantahananlistriknya?

5-32.Berapabanyakelektronmengalirpadafilamerilampu75W- l20v, setiapdetik-nya?

5-33.Tentukanarusyangmengalirpadatahanan2000bilabedategangannya40V?

5-34.Pemanasair mempergunakanaruslOA darisumber240V.Berapakahtahanannya?

5-35.Tahanansuatukawatbesiber.diameter0,4mmdanpanjang3 m adalahO,6n.Berapakahresistivitibesi?

5-36.Tentukantahanankabelaluminiumpanjang8mdandiameter0,1mm.Resistivitialuminiumadalah2,6x 10-80om.

5-37.BerapapanjangkabeltembagaberdiameterO,4.mmdantahanannyalOZ.Resistivititembaga1,7x IQ-80-m.

5-38.Koefisiensuhutahankarbonadalah-0,OOO6/"C.Jika resistansitahanankarbon10000padaO"C,tentukanresistansinyapada120"C.

5-39.Kabelbesimempunyairesistansi0,200pada20"Cdanresistansi0,30n pada110"C.Tentukankoefisientemperaturresistansikabelbesi?

5-40.Berapatahananseterikalistrik750W,120v?

5-41.Berapabanyakdayayangdihasilkanmotorlistrikyangmempergunakanarus4Abiladioperasikanpada240V?

5-42.BerapakaharusdalamlampulooW biladioperasikan120v?

5-43.Batereipenyimpan32V mempunyaikapasitasHY'J.Berapalamabatereidapatmemberikanarus5A ?

5-44.Batereimobil12v dipergunakanpadamotorstaner1,5kW palingselama10menit.a) Berapakahseharusnyakapasitasminimumbaterei(dalamA-jam).b) Berapabanyakenersitersimpandalambaterei?

137

5-45.Berapajumlahelektronperdetikmelintasipenampangkaatyangdilaluiarus0,7A?

5-46.Sumberelektron(electrongun)dalampesawatTV mengeluarkanelektron.Arusyangditimbulkanadalah1,0X lO-sA. BerapakahjumlahelektronyangsetiapdetiknyamengenailayarTV ? Berapamuatanyangmengenailayardalamsatumenit?

5-47.AlatbakarrotibekeIjapada 120Vdanmemilikihambatan8Q.Berapakaharusdidalamnya?

5-48.Berapabesarkahbedapotensialdiperlukanuntukmembangkitkanarus3A melaluihambatan28Q?

5-49.Tentukanbedapotensialantarakeduaujungkawatdenganhambatan5n kalaudiketahuibahwasetiapmenitmuatanno.c melaluinya.

5-50.Batangterbuatdaritembagayangdilaluiarus1200Amenunjukkanadanyabedapotensial1.2mV padapanjang24em.HitunglahhambatansetiapmeterbaLang.

5-51.AmperemeterdihubungkanseridenganresistoryangtidakdikcLahuihambatan-nya.Sebuahvoltmeterdihubungkandengankeduaujungresistor.Kalauampere-metermenunjuk1,2Adanvoltmeter18V,hitunglahnilai resisLansihambaLantersebut.

5-52.PLN memasang2kawattembagamasing-masingsepanjang100ndaritianglistrikkedalamrumah.Kalaukawatitumemilikihambatan0.100ohmsetiap1000fl.berapakahpenurunanpotensialteIjadiantarakeduaujungkawatkalaudibebaniarus120A?

5-53.2 buahkawat,berbentuksHindermasing-masingsarnapanjangdandari bahanyangsama, kawatyangpertama(A) padatdengandiameter1 mm,sedangkankawatyangkedua(B) mempunyailubangdidalamnyadengandiameerluas2 mmdandiameterlubanggI mmTentukanperbandinganHambatankeduakawatLerse-but!

5-54. Arus yangmelaluisuatukawatberubahdenganwakLumenuruLpcrsamaan: i =4+2t2i dalamAmperedant dalamdetik.Pertanyaan:a) DalamselangWJktu5 sId 10detik,berapakahmuatanyangmelaluipenam-

pangkawat.b) Berapaarustetapyangdapatmengangkutmuatanyangsarnadalamwaktu

yangsama?

138

5-55.DiketahuiArusdalamkawatberubahdenganwaktumenurutpersamaan: i =20sin 377ti dalamAmperedant dalamdetikserta377t dalamradial.Pertanyaan:a) Berapamuatanyangmelaluipenampangkawatdalamselangwaktu0 sid

1/120detik.b) Berapaarustetapyangdapatmengangkutmuatanyangsarnadalamselang

waktudi atas.

5-56.AlatpemanaslOa bekerjapadajaringanllOV. Berapakahlajuenergiyangtimbuldi dalamnya?Nyatakandalamt dankaUs.

5-57.Mesinlistrik,yangdiketahuiefisiensinya95%,memakai20ApadallOY. Berapapk-kahdihasilkanmesin? Berapawatt-kahhilangdalambentukkalor?Berapakaloripanasdihasilkansetiapdetik? Jika mesindihidupkanselama3jam,berapaenergiyangterpakai? NyatakandalamMJ dankWh.

5-58.Padakomporterbaca1600W/120Y.Berapabesararusmengalirdalamkomporkalaudihubungkandengansumber120Y?

5-59.Padalampupijardapatdibaca: 40W/120Y.BerapahambatannyakaJaudiopera-sikanpadasumber120Y?

5-60.Dalamsuatulaboratoriumdihasilkanpembuatan'petir'pada10MY yangternyatamengandungenergi0,125MWs.Berapakahmuatan(dalamcoulomb)yangmeng-alir/meloncatpadasaatpetiritu terjadi?

5-61.Suatukonduktordihubungkandengansumberl00Y danarusyangmengalirinyaialah1,5A.Hhunglahjumlahmuatanyangberlakudalamwaktusatumenit,usahayangdiperlukanuntukini, dandayayangharusdikeluarkanuntukmemanaskankonduktortersebut,denganmemisalkanseluruhenergilistrikdiubahmenjadikalor.

5-62.Mesinlistrikmemakai15Akalaudihubungkandenganjaringan11OY.Tentukan:a) dayamasukb) biayayangdiperlukanuntukmengoperasikanmesinselama8 jam. Harga

listrik: 10sensetiapkWh.

139