Soal dan Pembahasan Rangkaian Arus Searah 01

Soal Rangkaian Arus Searah

1.    Hambatan dalam sebuah voltmeter 215 ohm dan dapat mengukur tegangan maksimum 10 volt. Hitung hambatan maju yang harus dipasang agar volt meter mampu mengukur tegangan 50 volt!

A.   1100 ohm

B.   950 ohm

C.   470 ohm

D.   625 ohm

E.   860 ohm

Pembahasan :

Rm = Rv (

= 215 (

= 215 . 4

= 860 ohm

Jawaban : E.

2.    Ampermeter hambatan dalamnya 100 ohm dapat mengukur arus listrik maksimum 50 mA. Tentukan berapa daya ukur ampermeter supaya dapat digunakan untuk mengukur arus listrik sebesar 3 A!

A.   30 kali

B.   60 kali

C.   45 kali

D.   80 kali

E.   55 kali

Pembahasan :

i₁ = 50 mA = 0,05 A

Nn =

=

= 60 kali

Jawaban : B.

3.    Sebuah kawat konduktor BC pada jembatan wheatstone panjangnya 2 m dengan hambatan 300 ohm. Pada saat galvanometer menunjuk nol, panjangnya menjadi 90 cm. Hitung nilai hambatan Rx tersebut!

A.   366,7 ohm

B.   239,9 ohm

C.   321,1 ohm

D.   445,2 ohm

E.   112,7 ohm

Pembahasan :

l AB = l1 +  l2

200 = 90 + l2

l2 = 110 cm

Rx . l1 = R . l2

Rx . 90 = 300 . 110

Rx = 366,7 ohm

Jawaban : A.

4.    Rangkaian dengan hambatan 15 ohm, 30 ohm, 20 ohm, 10 ohm, dan 6 ohm dirangkai secara paralel. Hitung hambatan pengganti rangkaian tersebut!

A.   5,5 ohm

B.   10 ohm

C.   2,4 ohm

D.   6,1 ohm

E.   5,9 ohm

Pembahasan :

 =  +  +

 =  +  +

 =

 =

Rp = 2,4 ohm

Jawaban : C

5.    Sebuah ampermeter hambatan dalamnya 150 ohm dapat mengukur arus listrik maksimum 60 mA. Tentukan berapa besar hambatan shunt yang harus supaya dapat digunakan untuk mengukur arus listrik sebesar 3 A!

A.   1,92 ohm

B.   3,06 ohm

C.   2,66 ohm

D.   4,23 ohm

E.   2,78 ohm

Pembahasan :

i₁ = 60 mA = 0,06 A

Nn =

=

= 50 kali

R_sh  =

=

= 3,06 ohm

Jawaban : B.

6.    Dua buah hambatan masing masing 30 ohm dan 15 ohm. Kemudian dirangkai secara paralel dan dihubungkan pada tegangan 15 volt. Hitung daya rangkaian tersebut!

A.   30 watt

B.   20,2 watt

C.   15,9 watt

D.   25 watt

E.   22,5 watt

Pembahasan :

 =

 =

Rp = 10 ohm

P =

=

=

= 22,5 watt

Jawaban : E.

7.    Muatan listrik yang mengalir pada suatu penghantar adalah 39 C. Hitung kuat arus pada penghantar itu jika muatan mengalir selama 15 detik!

A.   0,6 A

B.   6,1 A

C.   4,2 A

D.   2,6 A

E.   1,9 A

Pembahasan :

i =

=

= 2,6 A

Jawaban : D

8.    Penghantar tembaga panjangnya 7 m dan luas penampangnya 5 mm². Hitung hambatan penghantar jika hambat jenisnya 1,82 Ωm.

A.   2,548. Ω

B.   2,55. Ω

C.   3,401. Ω

D.   2,393. Ω

E.   5,48. Ω

Pembahasan :

A = 5 mm² =  m²

R =

=

=

= 2,548. Ω

Jawaban : A.

9.    Hambatan suatu penghantar besarnya 120 ohm. Hitung hambatan penghantar untuk jenis yang sama jika jari – jari penampangnya 2 kali lebih besar dari penghantar yang pertama.

A.   10 Ω

B.   20 Ω

C.   30 Ω

D.   40 Ω

E.   50 Ω

Pembahasan :

R₁ : R₂ = r₂² : r₁²

120 : R₂ = (2r₁)² : r₁²

120 : R₂ = 4 : 1

R₂ =

= 30 Ω

Jawaban : C

10. Arus listrik mengalir pada suatu penghantar sebesar 3 A selama 2 menit. Jika muatan elektron 1,6.10^-19 C, hitung jumlah muatan listrik yang mengalir pada penghantar itu!

A.   225.10²¹

B.   2,25.10²¹

C.   2,25.10¹⁹

D.   22,5.10²¹

E.   225.10¹⁸

Pembahasan :

q = i . t

= 3 . 120

= 360 C

n =

n =

n = 2,25.10²¹

jawaban : B

11. Lima buah hambatan masing – masing 3,75 Ω, 4,45 Ω, 9 Ω, 11,4 Ω, dan 7 Ω. Kelimanya dirangkai secara seri dan dihubungkan dengan baterai 25 volt. Hitung hambatan pengganti rangkaian tersebut!

A.   40,6 Ω

B.   35,6 Ω

C.   19,4 Ω

D.   25,3 Ω

E.   39,5 Ω

Pembahasan :

R_{s =} R₁ + R₂ + R₃ + R₄ + R₅

= 3,75 + 4,45 + 9 + 11,4 + 7

= 35,6 Ω

Jawaban : B.

12. Arus sebesar 5 A mengalir pada kawat penghantar yang memiliki beda potensial 25 volt. Hitung besar muatan yang mengalir tiap menit!

A.   250 C

B.   100 C

C.   125 C

D.   325 C

E.   300 C

Pembahasan :

q = i . t

q = 5 . 60

q = 300 C

jawaban : E.

13. Muatan listrik yang mengalir pada suatu penghantar adalah 70 C. Hitung kuat arus pada penghantar itu jika muatan mengalir selama 1 menit!

A.   2,25 A

B.   3,1 A

C.   1,17 A

D.   0,88 A

E.   2,27 A

Pembahasan :

i =

=

=  1,17 A

Jawaban : C.

14. Hambatan suatu penghantar besarnya 180 ohm. Hitung hambatan penghantar untuk jenis yang sama jika jari – jari penampangnya 3 kali lebih besar dari penghantar yang pertama.

A.   10 Ω

B.   20 Ω

C.   30 Ω

D.   40 Ω

E.   50 Ω

Pembahasan :

R₁ : R₂ = r₂² : r₁²

180 : R₂ = (3r₁)² : r₁²

180 : R₂ = 9 : 1

R₂ =

= 20 Ω

Jawaban : B.

15. Hambatan dalam sebuah voltmeter 100 ohm dan dapat mengukur tegangan maksimum 5 volt. Hitung hambatan maju yang harus dipasang agar volt meter mampu mengukur tegangan 20 volt!

A.   100 ohm

B.   600 ohm

C.   400 ohm

D.   200 ohm

E.   300 ohm

Pembahasan :

Rm = Rv (

= 100 (

= 100 . 3

= 300 ohm

Jawaban : E.

16. Penghantar tembaga panjangnya 12 m dan luas penampangnya 4 mm². Hitung hambatan penghantar jika hambat jenisnya 1,92 Ωm.

A.   5,76. Ω

B.   66,1. Ω

C.   7,60. Ω

D.   4,35. Ω

E.   5,7. Ω

Pembahasan :

A = 4 mm² =  m²

R =

=

=

= 5,76. Ω

Jawaban : A.

17. Sebuah ampermeter hambatan dalamnya 50 ohm dapat mengukur arus listrik maksimum 20 mA. Tentukan berapa besar hambatan shunt yang harus supaya dapat digunakan untuk mengukur arus listrik sebesar 1 A!

A.   2,02 ohm

B.   5,10 ohm

C.   1,02 ohm

D.   3,34 ohm

E.   0,09 ohm

Pembahasan :

i₁ = 20 mA = 0,02 A

Nn =

=

= 50 kali

R_sh  =

=

= 1,02 ohm

Jawaban : C..

18. Arus listrik mengalir pada suatu penghantar sebesar 7 A selama 1 menit. Jika muatan elektron 1,6.10^-19 C, hitung jumlah muatan listrik yang mengalir pada penghantar itu!

A.   252,4.10¹⁹ 

B.   262,9.10¹⁹ 

C.   222,8.10¹⁹ 

D.   262,5.10¹⁹ 

E.   252,5.10¹⁹ 

Pembahasan :

q = i . t

= 7 . 60

= 420 C

n =

n =

n = 262,5.10¹⁹ 

jawaban : D.

19. Ampermeter hambatan dalamnya 200 ohm dapat mengukur arus listrik maksimum 60 mA. Tentukan berapa daya ukur ampermeter supaya dapat digunakan untuk mengukur arus listrik sebesar 4 A!

A.   70,2 kali

B.   39,7 kali

C.   40,3 kali

D.   66,7 kali

E.   56,7 kali

Pembahasan :

i₁ = 60 mA = 0,06 A

Nn =

=

= 66,7 kali

Jawaban : D.

20. Arus sebesar 9 A mengalir pada kawat penghantar yang memiliki beda potensial 35 volt. Hitung besar muatan yang mengalir tiap menit!

A.   1000 C

B.   100 C

C.   420 C

D.   680 C

E.   540 C

Pembahasan :

q = i . t

q = 9 . 60

q = 540 C

jawaban : E.