Sabtu, 21 Juli 2018

Soal Dan Jawaban Materi Fisika Listrik

Muatan Listrik
Dua muatan listrik Q1 dan Q2 menimbulkan gaya tolak – menolak sebesar F pada  saat  jarak  antara  kedua  muatan  r.  Jika  gaya  tolak – menolak  menjadi  4F,  maka  jarak antara kedua muatan menjadi …
JAWAB

Muatan Listrik 02


F1 = F
r1 = r
F2 = 4F
r2 = …?
Besarnya jarak pada keadaan kedua adalah..
\frac { { F }_{ 1 } }{ { F }_{ 2 } } ={ \left( \frac { { r }_{ 2 } }{ { r }_{ 1 } } \right) }^{ 2 }\\ \\ \frac { F }{ 4F } ={ \left( \frac { { r }_{ 2 } }{ { r } } \right) }^{ 2 }\\ \\ \sqrt { \frac { F }{ 4F } } =\quad \frac { { r }_{ 2 } }{ { r } } \\ \\ \sqrt { \frac { 1 }{ 4 } } =\frac { { r }_{ 2 } }{ { r } } \\ \\ \frac { 1 }{ 2 } =\frac { { r }_{ 2 } }{ { r } } \\ \\ { r }_{ 2 }\quad =\quad \frac { 1 }{ 2 } r



Daya Listrik
Sebuah mesin sepeda motor melakukan usaha sebesar 10.000 joule. Jika daya motor itu 2000 watt, hitunglah waktu yang digunakan ?
Pembahasan
W = 10.000 J
P = 2000 Watt
W = P . t
t = 

WP

t = 

10.0002000
 = 5 detik
Jadi wa
ktu yang diperlukan motor itu adalah 5 detik.



Medan Listrik
Titik A berada pada jarak 5 cm dari muatan +10 mikro Coulomb. Besar dan arah medan listrik pada titik A adalah… (k = 9 x 10Nm2C−2, 1 mikro Coulomb = 10−6 C)
Pembahasan
Diketahui :
Contoh soal medan listrik - 1
Ditanya : Besar dan arah medan listrik pada titik A
Jawab :
Contoh soal medan listrik - 2Arah medan listrik di titik A :
Muatan listrik positif karenanya arah medan listrik menjauhi muatan listrik dan menjauhi titik A.

Potensial Listrik
Tentukan potensial listrik pada suatu titik berjarak 1 cm dari muatan q = 5,0 μC. Konstanta Coulomb (k) = 9 x 109 Nm2C−2, 1 μC = 10−6 C.
Pembahasan
Diketahui :
Jarak dari muatan (r) = 1 cm = 1/100 m = 0,01 m = 10-2 m
Muatan (q) = 5,0 μC = 5,0 x 10-6 Coulomb
Ditanya : Potensial listrik (V)
Jawab :
Potensial listrik :
Contoh soal potensial listrik 1Potensial listrik adalah 4,5 x 106 Volt.

Listrik Dinamis
Jika dalam kawat mengalir kuat arus sebesar 5 A. Berapakah jumlah muatan yang melewati luas penampang kawat dalam waktu 1 menit ?
Pembahasan
I = 


qt

5 = 
q60

q = 5 x 60 = 300 Coulomb

Hukum Kirchoff 1
Sebuah rangkaian memiliki 6 buah arus (I1, I2, I3, I4, I5, dan I6) seperti gambar di bawah. Besarnya arus masing-masing adalah 6, 5, 3, 4, dan 2 dalam satuan Ampere (A). Berapakah besarnya arus I6?
Diketahui:
Contoh Soal Hukum Kirchoff
Sumber: teknikelektronika.com
I1 = 6A, I2 = 5A, I3 = 3A, I4 = 4A, dan I5 = 2A
Ditanya:
I6?
Jawab:
pakai teori hukum Kirchoff 1:
∑Imasuk = ∑Ikeluar
I1 + I+ I3 = I4 + I5 + I6
6 + 5 + 3 = 4 + 2 + I6
14 = 6 + I6
8 A = I6
Jadi, besarnya I6 adalah 8 A.

Hukum Kirchoff 2
Perhatikan aliran besar kuat arus pada sebuah rangkaian listrik berikut ini!
Contoh Soal Hukum Kirchoff 2
Pembahasan:
Diketahui:
  • R1 = 2 Ω
  • R2 = 3 Ω
  • R3 = 3 Ω
  • V1 = 12 V
  • V2 = 12 V
Berapakah besar arus listrik pada rangkaian tersebut?
Untuk memecahkan soal ini, Anda terlebih dahulu harus menentukan arah arus dan arah loopnya.
Menerapkan Hukum Kirchoff 2!

ε + I R + 0 atau ΣE +ΣIR = 0
– 12 V + i . 2Ω – 12 V + i  . 3Ω + 3 Ω = 0
– 24 V + i . 8 Ω = 0
i . 8Ω = 24 V
i = 24 V / 8 Ω = 3 A

Rangkaian Resistor

  • Rangkaian Seri
Hitunglah hambatan total pada gambar rangkaian seri di bawah ini! Jika R1 = 5 Ω,  R2 = 10 Ω, dan R3 = 3 Ω.
contoh soal rangkaian seri

  • Rangkaian Paralel

 Berikut ini latihan soal rangkaian paralel. Carilah hambatan totalnya! R1 = 6 Ω,  R2 = 12 Ω,
contoh soal rangkaian paralel

  • Rangkaian Campuran/Gabungan

Berikut ini gambar rangkaian campuran atau kombinasi rangkaian seri dan paralel. Tentukan nilai hambatan totalnya! R1 = 4 Ω,  R2 = 6 Ω, dan R3 = 3 Ω.
contoh soal rangkaian campuran dan pembahasannya


Rangkaian Kapasitor


Tiga kapasitor terangkai seri-paralel seperti pada gambar di bawah. Jika C1 = 2 μF, C2 = 4 μF, C3 = 4 μF, maka kapasitas penggantinya adalah…
Contoh soal kapasitor – rangkaian seri dan paralel 1




Pembahasan:
Diketahui :
Kapasitor C1 = 2 μF
Kapasitor C2 = 4 μF
Kapasitor C3 = 4 μF
Ditanya : Kapasitas pengganti (C)
Jawab :
Kapasitor C2 dan C3 terangkai paralel. Kapasitas penggantinya adalah :
CP = C2 + C3 = 4 + 4 = 8 μF

Kapasitor C1 dan CP terangkai seri. Kapasitas penggantinya adalah :
1/C = 1/C1 + 1/CP = 1/2 + 1/8 = 4/8 + 1/8 = 5/8
C = 8/5 μF
μF = mikro Farad (satuan kapasitansi listrik). 1 μF = 10-6 Farad.




Tidak ada komentar:

Posting Komentar