Bank Soal Rangkaian Listrik

Bank Soal Rangkaian Listrik

t I  Q

Q V  W

3 2 1

S R R R

R   

R 1 R

1 R

1 R

1   

KUAT ARUS LISTRIK

TEGANGAN JEPIT

POTENSIAL LISTRIK

HAMBATAN SERI

HAMBATAN PARAREL

I = kuat arus listrik (A) Q = Muatan listrik (C) t = waktu (s)

A R

V R

PENGUKURAN ARUS LISTRIK

PENGUKURAN BEDA POTENSIAL

Ampermeter

Voltmeter

, r

, r i

V = Tegangan Jepit (V)

 = Gaya gerak listrik (V) i = Kuat arus listrik (A) r = Hambatan dalam () V =  - ir

V = Beda potensial (V) W = Usaha (J)

Q = Besar muatan (C)

R 3

R 2

R 1

, R s = Hambatan pengganti seri ()

, R p = Hambatan pengganti pararel R 2

R 1

Bank Soal Rangkaian Listrik

FISIKA SMP

Latihan 1

RANGKAIAN LISTRIK

1. Apakah yang dimaksud dengan:

a. dua buah titik memiliki kuat arus listrik 0,25 A?

b. dua buah titik memiliki beda potensial 3 V?

2. Diagram berikut ini menunjukan peralatan pada elemen volta (sel sederhana).

3. Muatan 1400 C berpindah dari titik A ke titik B yang mempunyai perbedaan potensial 3 volt. Berapa energi yang dikeluarkan?

4. Selama 100 s, didalam suatu larutan elektrolit mengalir 1 C muatan positif ke kiri dan 2 C muatan negatif ke kanan. Berapakah besar arus yang mengalir dalam larutan elektrolit dan kemanakah arahnya?

5. Perhatikan rangkaian berikut:

6. Jelaskan hal berikut ini!

a. Sebuah muatan +q dibawa mendekati muatan positif +Q. Saat +q mendekati +Q, apakah energi potensialnya bertambah ataukah berkurang?

b. Sebuah muatan +q dibawa mendekati muatan positif -Q. Saat +q mendekati -Q, apakah energi potensialnya bertambah ataukah berkurang?

B A

+ a. Apakah bahan dari A?

b. Apakah bahan dari B?

c. Apakah nama larutan C?

Saklar manakah yang harus ditutup untuk:

a. menyalakan lampu L 1

b. menyalakan lampu L 2

c. menyalakan kedua lampu S 1

S 2 S 3

L 1

L 2

7. Beberapa ammeter digunakan untuk mengukur kuat arus listrik pada rangkaian berikut:

FISIKA SMP

Latihan 2

RANGKAIAN LISTRIK

1. Perhatikan gambar berikut!

2. Perhatikan gambar berikut:

3. Jumlah elektron yang mengalir dalam suatu kabel adalah 10 ¹⁹ buah selama 1 s. Jika muatan listrik elektron adalah -1,6 x 10 ^-19 C, berapakah arus listrik yang mengalir dalam kabel?

4. Pada sebuah kabel mengalir arus listrik sebesar 2,0 A.

a. Berapakah jumlah muatan listrik yang mengalir disana selama 5 menit?

b. Berapakah jumlah elektron yang mengalir disana selama 5 menit?

a. Apakah kedua lampu dihubungkan pada sumber arus listrik secara seri ataukah secara pararel?

b. Berapakah pembacaan ammeter X ? Jelaskan jawabanmu.

c. Berapakah pembacaan ammeter Y ? Jelaskan jawabanmu.

d. Jika salah satu lampu diambil (akibat ada sebagian

X 4 A

2 A

Y

A B

Benda A memiliki muatan 10 C dan benda B memiliki muatan 5 C. Kedua benda dihubungkan dengan kabel dari benda A ke benda B. Jika arus listrik yang mengalir tetap sebesar 10 mA, Berapa lama waktu yang diperlukan agar muatan kedua benda menjadi sama.

Titik X dan Titik Y berada dalam suatu medan listrik:

a. Jelaskan, mengapa muatan positif memiliki potensial listrik lebih besar di titik X dari pada di titik Y

b. Jelaskan, mengapa muatan negatif memiliki potensial listrik lebih kecil di titik X dari pada di titik Y

X Y

E

Bank Soal Rangkaian Listrik

5. Tulisan pada pembungkus sebuah baterai adalah 100 mAh. Baterai digunakan untuk menghidupkan alat listrik yang memerlukan kuat arus 1mA. Berapa hari baterai dapat digunakan jika alat tersebut dihidupkan terus-menerus?

6. Jumlah muatan listrik yang disimpan dalam sebuah baterai mobil adalah 60 AH (AH=Ampere Hour)

a. Berapa banyak muatan dalam Coulomb disimpan dalam baterai?

b. Pengemudi lupa mematikan kedua lampu depan ketika ia meninggalkan mobilnya. Jika tiap lampu dengan menarik 3 ampere setelah berapa lama baterai mobil akan mati?

7. Petir menyambar suatu penangkal petir berlangsung selama 0,05 detik dengan arus 2 x 10 ⁵ Ampere. Apabila potensial sumber petir mula-mula 3 x 10 ⁴ Volt, berapakah energi petir itu?

8. Muatan 1400 C berpindah dari titik A ke titik B yang mempunyai perbedaan potensial 3 volt. Berapa energi yang dikeluarkan?

9. Benda X dengan kapasitas 5000 Farad diberi muatan listrik +8000 Coulomb. Jika benda itu dihubungkan ke bumi dalam waktu 0,04 detik benda itu menjadi netral.

a. Berapa kuat arus yang mengalir selama benda dibumikan?

b. Berapa energi yang tersimpan dalam benda sebelum dibumikan?

10. Baterai adalah sebuah elemen Leclanche yang menghasilkan selisih potensial 1 ½ volt.

Jika kutub-kutub baterai dihubungkan langsung dengan kawat tembaga, baterai itu menjadi kosong setelah 100 jam dan kuat arus yang mengalir pada kawat 0,5 mA. Berapa besar energi yang tersimpan didalam baterai tersebut?

FISIKA SMP

Latihan 3

RANGKAIAN LISTRIK

1. Sebuah aki menghasilkan beda potensial 12 volt dan mempunyai kekuatan 50 Ah. Jika digunakan untuk menyalakan suatu alat listrik, aki akan kosong setelah 125 jam.

a. Berapa kuat arus yang mengalir pada alat itu?

b. Berpa besar muatan yang mengisi aki itu?

c. Berapa energi yang tersimpan didalam aki itu?

2. Naila ingin mengganti kedua buah baterai 1,5 V pada radionya. Ia ingin membeli sebuah

charger baterai seharga Rp. 65000 dan dua buah baterai yang dapat diisi ulang dengan

harga satuan Rp.15000. Harga baterai yang termurah adalah Rp. 5000 namun harus diganti

setiap empat minggu.

a. berapakah yang akan Naila hemat setahun jika ia membeli baterai isi ulang beserta charger-nya?

b. Saat Naila pergi ke toko, ternyata sedang ada diskon untuk pembelian baterai biasa yang tahan lama. Baterai jenis ini dapat bertahan enam kali lebih lama daripada baterai biasa.

Harga baterai jenis ini adalah Rp. 35000 per buah. Menurut pendapatmu, baterai manakah yang sebaiknya Naila beli agai ia dapat berhemat?

3. benda X dengan kapasitas 10 farad diisi mauatan listrik 1500 coulomb dan benda Y dengan kapasitas 15 farad diisi muatan listrik 3000 coulomb. Jika benda X dihubungkan dengan benda Y melalui penghantar, terjadilah arus listrik selama 20 detik.

a. Berapa beda potensial kedua benda mula-mula?

b. Hitunglah jumlah muatan listrik yang berpindah?

c. Berapa kuat arus pada penghantar?

d. Hitung energi listrik yang dilepaskan selama mengalir?

4. Tentukan arah dan kuat arus I pada gambar berikut

5.

6.

1

A 2

A 3 A 4

A

5 A 2

A

I A

B

Perhatikan rangkaian listrik disamping. Jika diketahui :  = 5 Volt, r = 1, R=19 , hitunglah tegangan jepit pada rangkaian disamping ini?

, r R A D C

B I(A)

t (s) 5

4

3 6

Grafik disamping menunjukan arus sebagai fungsi waktu.Berapakah banyaknya muatan listrik yang.

mengalir dalam penghantar selama 6 sekon

Bank Soal Rangkaian Listrik

1. Agar arus listrik dapat mengalir, maka kedua arus kutub harus terdapat beda….

a. potensial c. hambatan

b. kuat arus d. muatan

2. Kuat arus listrik adalah banyaknya….

a. muatan yang mengalir

b. muatan listrik yang mengalir pada kawat penghantar per satuan waktu c. muatan yang bergerak dari arah tertentu

d. waktu yang diperlukan untuk arus mengalir

3. Sebuah kawat penghantar dalam waktu 3 menit mengalir muatan listrik sebanyak 210 coulomb, maka kuat arus listrik yang mengalir dalam kawat penghantar adalah….

a. 1,167 A c. 2,16 A

b. 11,67 A d. 21,67 A

4. Satuan kuat arus dapat dinyatakan dalam….

a. coulomb/sekon c. joule/ coulomb

b. coulomb/joule d. joule/sekon

5. Pernyataan di bawah ini yang bukan termasuk satuan kuat arus adalah….

a. joule ampere c. mikro ampere

b. mili ampere d. ampere

6. Kuat arus listrik tertera 0,2 A setara dengan….

a. 2.10 ² mA c. 2.10 mA

b. 2.10 ³ mA d. 2.10 ³ µA

7. Gambar yang menunjukkan pengukuran kuat arus yang benar pada lampu L adalah….

A

L a

. L

A b

. L

A c

.

d

. A

L

8. Arah aliran elektron pada gambar di bawah ini adalah…..

+ + + + + + + + +

+ + + + + + a

.

+ + + + + + + + +

+ + + + + + b

.

- - - - - - - - - - - - - - -

- - - - - - c

.

- - - - - - - - - - - - - - -

- - - - - - d

.

9. Sebuah kawat penghantar mengalir arus listrik sebesar 600 mA. Besar muatan listrik yang melalui kawat itu selama 5 menit adalah …..

a. 180 C c. 1.800 C

b. 18 C d. 1,8 C

10. Untuk memindahkan muatan sebesar 10 Coulomb dari titik P ke titik Q diperlukan energi sebesar 45 joule. Tentukan beda potensial antara P dan Q!

a. 3,5 volt c. 0,22 volt

b. 450 volt d. 4,5 volt

11. Hitung besar usaha yang dilakukan untuk memindahkan 100 coulomb muatan dari 25 volt ke titik 75 volt….

a. 7.000 joule c. 4.500 joule

b. 2.500 joule d. 1.500 joule

12. Beda potensial antara titik X dan Y besarnya 15 volt. Tentukan besarnya usaha yang dilakukan untuk memindahkan 5 coulomb muatan dari titik X ke titik Y adalah…..

a. 75 joule c. 10 joule

b. 5 joule d. 0,3 joule

13. Usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan 20 C muatan dari P ke Q adalah 600 joule.

Tentukan beda potensial antara titik P dan Q!

a. 30 J/C c. 3 V

b. 300 volt d. 1.200 V

14. Banyak muatan lsitrik yang melalui penampang sepotong kawat selama 1 menit adalah 120 C.

Hitung besar kuat arus dalam kawat tersebut…

a. 0,2 A c. 120 A

b. 2 A d. 20 A

15. Kuat arus dalam sepotong kawat penghantar ialah 10 A. Berapa banyaknya muatan listrik yang melalui penampang kawat selama 2 detik?

a. 10.000 mC c. 10.000.000 µC

b. 20.000 mC d. 20.000.000 µC

16. Besarnya muatan 1 elektron adalah….

a. 1,6.10 ^-19 C c. - 1,6.10 ^-19 C b. – 1,9.10 ^-16 C d. 1,9.10 ^-16 C 17. Banyaknya elektron dalam 6,4 C muatan listrik adalah…

a. 4.10 ^-19 c. 4.10 ¹⁹

b. 10,24.10 ^-19 d. 10,24.10 ¹⁹

18. Larutan elektrolit pada elemen volta digunakan ….

a. natrium klorida encer c. asam klorida encer

b. asam sulfat encer d. amonium klorida encer

Proffessional Teacher at Your Home 9

Bank Soal Rangkaian Listrik

19. Pemasangan amperemeter dan voltmeter yang benar untuk mengukur arus dan tegangan lampu L adalah ….

V

A

L c

.

A

L

V b

.

L

V

A d

.

V

L

A a

.

20. Yang termasuk elemen sekunder adalah….

a. elemen volta c. aki

b. baterai d. katoda

21. Yang benar pemasangan kutub pada elektroda elemen volta ….

a. katoda negatif anoda positif c. katoda positif anoda negatif b. anoda dan katoda selalu positif d. katoda dan anoda negatif 22. Pada proses pemakaian aki terjadi….

a. perubahan energi kimia menjadi energi listrik b. perubahan energi listrik menjadi energi kimia c. perubahan energi listrik menjadi energi kalor d. perubahan energi kalor menjadi energi listrik 23. Fungsi sakelar dalam suatu rangkaian adalah….

a. untuk mengamankan rangkaian dari arus yang tiba-tiba membesar b. untuk melangkapi suatu rangkaian

c. untuk menghasilkan arus listrik searah (DC)

d. untuk melewatkan atau memutuskan arus dalam rangkaian listrik 24. Definisi gaya gerak listrik adalah….

a. sumber arus searah dari elemen volta

b. beda potensial sumber arus ketika sedang tidak mengalirkan arus c. beda potensial sumber arus ketika sedang mengalirkan arus d. sumber arus dikalikan tegangan pada rangkaian tertutup

25. Pada elemen di bawah, arah aliran elektron yang benar sehingga lampu L menyala adalah….

a. 1 dan 3 c. 2 dan 4

b. 2 dan 3 d. 1 dan 4

L

katoda anoda

1 2

4

3

Essay

1. Jelaskan proses pemakaian dan pengisian aki disertai gambar! (Score 15) 2. Apa keuntungan baterai dibandingkan elemen volta? (Score 10)

3. Muatan sebesar 16.10 ⁷ stc mengalir dari P ke Q setiap menit, tentukan….

a. kuat arus

b. banyak elektron yang mengalir tiap detiknya! ( Score 15)

4. Muatan listrik sebesar 60 µC dibawa dari satu titik ke titik lainnya yang mempunyai beda potensial

100 volt. Tentukan besarnya usaha yang dilakukan! ( Score 10)