46. UMPTN 1994 Rayon A kode 22 Pada rangkaian listrik di bawah ini, hambatan luar R variable. Daya listrik pada hambatan luar R akan maksimum jika :

239 Listrik dan magnet 45. UMPTN 1993 Rayon C Suatu alat pemanas listrik yang hambatannya 24 ohm khusus dipakai untuk beda potensial 120 volt. Bila alat tersebut digunakan untuk memanaskan 10 kg air sehingga temperature naik dari 250C menjadi 450C, waktu yang dibutuhkan (1kalori =4,2 joule) adalah …detik A. 500 B. 700 C. 900 D. 1400 E. 1900 Jawab : D V  120volt : R  24 : m  10kg (air) : T1  25 0 C : T2  45 0 C

c  4200J/kg 0 C : t  ... ? maka : W  Q m.c.(T2  T1 ) R 10 x 4200(45  25)24 t   1400 0 C 2 2 V 120 46. UMPTN 1994 Rayon A kode 22 Pada rangkaian listrik di bawah ini, hambatan luar R variable. Daya listrik pada hambatan luar R akan maksimum jika : A. R  0 C. R  1 2 r E. R  1,5r R 1 B. R  4 r D. R  r Jawab : D E E 2 I  P  I 2R  P  ( ) R E r Rr Rr

P

E 2R dP dP d  E 2 R.( R  r )  2  Pmaks  0  ( E 2 R.( R  r )  2 ) 2 dR dR dR (R  r )

0  E 2 ( R  r )  2  2( R  r )  3 E 2 R  E 2 ( R  r )  2  2( R  r )  3 E 2 R ( R  r )  2 R  R  r 47. UMPTN 1994 Rayon B kode 25 Dari grafik dibawah ini menunjukkan kuat arus yang I (A) mengalir dalam suatu hambatan R, sebagai fungsi waktu. 4 Banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam hambatan tersebut selama 6 sekon pertama adalah …C 2 A. 8 B. 10 C. 14 D. 18 E. 20 t (s) 3 5 Jawab : E t  0s s/d t  3s : luas persegi panjang t  3s s/d t  5s : luas trapesium t  5s s/d t  6s : luas persegi panjang Maka luas total dalam grafik adalah banyaknya muatan yang diperoleh.: Q  (t 3 xI 4 )  1 2 ( I 2  I 4 )(t 5  t 3 )  (t 6  t 5 ) xI 2 Q  (3 x 4)  1 2 (2  4)(5  3)  (6  5) x 2  20C [email protected]

240 Listrik dan magnet 48. UMPTN 1994 Rayon B kode 25 Sebuah aki mempunyai ggl 12 volt dan hambatan dalam 0,1 ohm. Jika aki ini diisi dengan arus 10A, maka tegangan antara kedua terminal adalah …volt A. 14 B. 13 C. 12 D. 11 E. 10 Jawab : B I  E  12 volt : r  0,1 : I  10A : V  ...? a b E; r V  E  IR  E  Ir  12  (10 x 0,1)  13volt 49. UMPTN 1995 Rayon A kode 55 dan Ganesa Operation Sebuah lampu listrik dengan spesifikasi 220V dan 50W dihubungkan seri dengan sebuah hambatan listrik 1000 ohm, lalu dipasang pada tegangan listrik 110V. Ini berarti bahwa arus listrik yang mengalir dalam rangkaian itu adalah …mA A. 56 B. 84 C. 112 D. 234 E. 548 Jawab : A lampu Pl  50W : Vl  220V : R  1000 : E  110V : I  ...? 2 220V ;50W 1000 V 2202 E 110 Rl  l   968  I   Pl 50 Rl  R 968  1000 E  110volt I

I  55,89  56mA

50. 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. 12,5 Jawab : E Energi listrik kompor listrik sebanding dengan kalor yang diterima air dan panci m  1, 2kg(air) : T1  28 0 C : T2  100 0 C : C  50kal/ 0 C : c  4200J/kg 0 C 1kal  4, 2J : P  500watt : V  220 volt : t  ... ? maka :

W  P.t  Q  Q(air)  Q (panci)  P.t  mc (T2  T1 )  C (T2  T1 ) mc(T2  T1 )  C (T2  T1 ) 1,2 x 4200(100  28)  50 x 4, 2(100  28)  P 500  t  756sekon  12,6menit t

51. UMPTN 1996 Rayon A/B/C kode 25/52/24 Sebuah generator listrik dirumah sakit menghasilkan arus searah bertegangan 100volt. Jika 5(lima) buah lampu, masing-masing 100W ;100V , disusun parallel dan dihubungkan dengan generator listrik tersebut, maka arus yang harus dialirkan sumber sehingga lampu-lampu dapat digunakan adalah …A A. 1 B. 5 C. 10 D. 50 E. 100 [email protected]

241 Listrik dan magnet Jawab : B V g  100 volt : n  5(lampu)  PL  100W ; VL  100V : I  ... ?(paralel) V g  V L  100 volt  PL  I L VL  I L 

PL 100   1A VL 100

paralel  I(n)  I L  I L  I L  I L  I L  nI L  I(n)  nI L  5 x1  5 A

52. UMPTN 1996 Rayon A kode 25 Besar arus listrik yang melalui lampu pada 2lampu rangkaian arus listrik searah seperti pada E F gambar adalah …A I 2 E1  6V A. 0,75 C. 2,25 E. 3,75 A I B B. 1,50 D. 3,00 Jawab : C 1 I2 3 E 2  9V D C Loop ABCDA I 1 R1  E1  E2  I 2 R2  0  2I 1  3I 2  6  9  3  3I 2  2 I 1  3(pers1) Loop EFBAE IR L  E1  I 1 R1  0( I  I1  I 2 ) 2 I 1  2( I 1  I 2 )  6  I 1  ( I1  I 2 )  3  2 I 1  I 2  3  I 2  3  2 I 1 (pers 2) Maka : I  I1  I 2 3(3  2I1 )  2I1  3  9  8I1  3  I1  0,75A  I 2  3  2I1  3  2(0,75)  1,5 A

 I  I1  I 2  0,75  1,5  2,25A 53. UMPTN 1997 Rayon A kode 32 Sebuah baterai dihubungkan dengan sebuah resistor akan menghasilkan arus 0,6 ampere. Jika pada rangkaian tersebut ditambahkan sebuah resistor 4,0 ohm yang dihubungkan seri dengan resistor pertama, maka arus akan turun menjadi 0,5 ampere. Gaya gerak listrik (ggl) baterai adalah …volt A. 4 B. 5 C. 6 D. 12 E. 24 Jawab : D gbr(a) :   IR    0,6 R R R 4





I  0,6 A I  0,5 A (a) (b)

gbr(b) :   I ( R  4)    0,5( R  4)  0,5R  2 2 0,6 R  0,5R  2  R   20 maka : 0,1   0,6 R  0,6 x 20  12volt

[email protected]

242 Listrik dan magnet 54. UMPTN 1997 Rayon C kode 45 Pada rangkaian di atas amperameter menunjukkan besar yang mengalir yaitu I1 , I 2 dan I 3 , E adalah sumber ggl dan hambatan S lebih besar daripada hambatan R. Diantara pernyataan-pernyataan di bawah ini mana yang betul ?  1. I1 lebih besar daripada I 2 I1 E 2. I 3 lebih besar daripada I 2 3. I 1  I 2  I 3 I2 R 4. I 2 xS  I 3 xR I3 S Jawab : 1 dan 3 benar (B) E E E I1  : I 2  : I 3   I1  I 2  I 3 RP R S  I1  I 2 : I1  I 3  (pernyataan 1 benar dan 2 salah)  I1  I 2  I 3  (pernyataan 3 benar)  I 2 xR  I 3 xS  (pernyataan 4 salah) 55. UMPTN 1998 Rayon A kode 54 Empat buah lampu yang sama dirangkai seperti pada gambar. Karena sumber tegangan E, semua lampu menyala. E Jika lampu A dilepaskan dari rangkaian tersebut, A maka : A. lampu B, C dan D menyala lebih terang B D B. lampu D lebih terang daripada semula tetapi C tidak seterang lampu B dan C sekarang C. lampu D lebih redup daripada semula tetapi tidak seterang lampu B dan C sekarang D. lampu D lebih terang daripada semula dan juga lebih terang daripada lampu B dan C sekarang E. lampu D lebih redup daripada semula tetapi lebih terang daripada lampu B dan C sekarang Jawab : E E  tetap : R A  R B  R C  R D  R lampu A sebelum dilepas : I D  I ABC  I A  I B  I C  I D  I ABC  3I  I A  I B  I C 

1

3

ID

lampu A dilepas : I D  I ABC  I B  I C  I D  I ABC  2I  I A  I B  I C  1 2 I D Setelah lampu A dilepas, maka lampu D lebih redup tetapi lebih terang daripada lampu B dan C

[email protected]

243 Listrik dan magnet 56. UMPTN 1998 Rayon C kode 52 Sebuah sel surya menerima intensitas sinar matahari sebesar 10 3 watt/m 2 . Luas sel surya itu 20cm 2 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. 20 Jawab : E I  10 3 watt/m 2 : A  20cm 2 : i  0,2 A : V  2volt :   ... ? Pcahaya energi cahaya : I   P  IxA  energi listrik : Plistrik  Vxi, maka : A P Vxi 2 x 0,2   listrik x100%  x100%  3 x100%  20% Pcahaya IxA 10 x(20.10  4 ) 57. UMPTN 1999 Rayon B kode 52 Rangkaian seperti pada gambar, A, B, C, dan D adalah lampu pijar berukuran 5W;5V. Jika lampu C putus, maka yang nyalanya lebih terang adalah lampu … A. A dan B C. B dan D E. D dan A A B. B saja D. D saja Jawab : D D y x Bila lampu C di putus, maka kuat arus menjadi B I D  I A  I B (Hk I Kirchoff), maka I D  I A ; I D  I B , C artinya lampu D lebih terang lampu A dan lampu B. 58. UMPTN 1999 Rayon C kode 25 Dua buah baterai dengan ggl dan hambatan dalam berbeda dihubungkan secara seri satu sama lain. Selanjutnya keduanya dihubungkan dengan secara seri pula dengan suatu hambatan luar sehingga besar arus listrik dalam rangkaian tersebut 4 ampere. Kalau sekarang polaritas salah satu baterai dibalik maka besar arus lisrik 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 : C Pada gambar (a), maka :     I  4 A  E1  E 2  I ( R  r1  r1 ) E1 r1 r2 E2 E1 r1 E2 r2 I I E1  E2  4( R  r1  r1 ) R R Pada gambar (b), maka : (a) (b) I  2 A  E1  E2  I (R  r1  r1 )  E1  E2  2( R  r1  r1 )  2E1  2E 2  4(R  r1  r1 )  E1  E 2  (2E1  2E2 )  0  E1 / E2  3

59. UMPTN 2000 Rayon A kode 26 Sebuah pemanas listrik yang hambatannya 5Ω menggunakan sumber tegangan 50volt. Pemanas digunakan untuk memanaskan 1 liter air dari 0 0 C hingga [email protected]

244 Listrik dan magnet

50 0 C . Jika 70% kalor yang dihasilkan pemanas diambil air, maka waktu yang diperlukan adalah …menit A. 5 B. 10 C. 15 D. 20 E. 25 Jawab : B T1  0 0 C : T2  50 0 C : R  5 : V  50volt V  1liter  1dm 3  10 -3 m 3  1kg : Q  70%Wlistrik ; t  ... ? Q  70%Wlistrik  mcT  0,7( t

V2 mcTR t)  t  R 0,7V 2

(1)(4200)(50)(5)  600detik  10menit 0,7(50) 2

60. UMPTN 2000 Rayon B kode 25 Sebuah rangkaian listrik seperti pada gambar,  1  6V ; r1  0,2;  2  12V ; r2  0,5; R  5,3   1. searah dengan arah perputaran jarum jam E1 E 2 2. besarnya 1 ampere 3. sumber pertama memperoleh energi R 4. sumber kedua mengeluarkan energi Jawab : 1,2,3 dan 4 benar(E)  1   2  I ( R  r1  r2 )  0 r1  0,2 r2  0,5 6  12  I (5,3  r1  r2 )  0  1  6V  2  12V  2  1 12  6 6 I    1A R  r1  r2 5,3  0,2  0,5 6 5,3  1 bertanda (+) artinya menerima energi dan  2 bertanda (-) artinya melepaskan energi 61. UMPTN 2000 Rayon C kode 22 Air mengalir masuk melalui A pada suhu t 0  15 0 C . A Kuat aliran tersebut 50gram/s. Jika hambatan R adalah t0 10 ohm, arus listrik (tetap) yang melaluinya adalah 10 t R ampere dan 1 kalori = 4,2 joule, maka suhu t air yang B meninggalkan B adalah …0C A. 15,7 B. 19,8 C. 21,3 D. 23,3 E. 25,7 Jawab : B m T0  15 0 C :  10g/s : R  10 : I  10 A;1kal  4, 2J; TB  ... ? c  1kal/g 0 C t m W  Q(air )  I 2 Rxt  mc (TB  T0 )  I 2 R  4, 2 c (TB  T0 ) t [email protected]

245 Listrik dan magnet  I 2R t   10 2 x10 1  TB   x   T0   x   15  4,76  15  19,76  19,8 0 C 4 , 2 c m 4 , 2 50    

62. UMPTN 2000 Rayon C kode 22 Dua buah beban listrik dengan hambatan yang sama, yaitu R, dihubungkan dengan saluran listrik PLN dengan tegangan V volt; berturut-turut dirangkai parallel sehingga dihasilkan daya P(1), kemudian dirangkaikan seri dengan daya P(2), perbandingan daya P(1) dan P(2) adalah … A. 1 : 1 B. 1 : 2 C. 2 : 1 D. 1 : 4 E. 4 : 1 Jawab : E Gambar (a) Rangkaian seri : R R R 2 2 V V R s  R  R  2 R  Ps  P2 

R

V AC

(b)( P2 ) 2

 P1 : P2 



AC

2R

Gambar (a) Rangkaian seri : 2 2 V 2V 1 1 R RP    RP   PP  P1  AC  AC R R 2 RP R

V AC

(a)( P1 )

AC

Rs

2

2V AC V AC 1 :  2 :  4 :1 R 2R 2

63. UMPTN 2001 Rayon A kode 251 Diketahui rangkaian listrik seperti pada gambar. Beda potensial antara titik A dan D dalam volt sama dengan … A. 18 6 4 A D B. 16 C. 4 E3  10V D. 2 E. nol E1  8V E2  2V Jawab : D D

6

4

A

E3  10V E1  8V

E2  2V

Loop D VD  E1  E 2  8  2  10volt Loop A V A  E3  E 2  10  2  12volt V AD  V A  V D  12  10  2volt

64. UMPTN 2001 Rayon A kode 251 Sebuah kalkulator yang menggunakan panel surya 4 cm x 1 cm bekerja pada tegangan 3 volt dan arus 0,2mA. Jika 30% energi cahaya diubah menjadi energi listrik, maka intensitas cahaya minimal harus diterima panel surya … W/m 2 A. 1 B. 2 C. 3 D. 5 E. 8 [email protected]

246 Listrik dan magnet Jawab : D P(surya); A  4cmx1cm  4cm 2 ; I  ...? P(listrik );V  3volt; i  0,2mA :  30% P(listrik) ixV 100% ixV  x100%  x100%  I  x P (surya) IxA  A I 

100% 0,2.10 3 x3 24 x   4.995  5W/m 2 4 30% 4 x10 5

65. UMPTN 2001 Rayon B kode 150 Empat buah bola lampu 10W;220V dirangkai parallel dan dihubungkan dengan tegangan 110 volt. Daya yang terpakai oleh keempat bola lampu adalah …watt A. 2,5 B. 10 C. 20 D. 30 E. 40 Jawab : B lampu (n  4) : PL  10watt : VL  220volt : V  110volt : P (n  4)  ... ? 2 V V 2 Vl lampu (n  1) :   P  Pl  P Pl  Vl

2

2

 110    10   2,5watt 220   

Pn  4  nxP  4 x 2,5  10 watt 66. UMPTN 2001 Rayon B kode 150 sebuah lampu 60W,110volt akan dinyalakan pada jaringan listrik 220volt dengan menggunakan transformator berefisiensi 80%. Jika I 1 dan I 2 masing-masing adalah kuat arus pada kumparan primer dan sekunder maka perbandingan I 1 dan I 2 adalah … A. 2 : 1 B. 8 : 5 C. 4 : 3 D. 3 : 4 E. 5 : 8 Jawab : E lampu  Ps  60 watt : Vs  110volt :   80% : VP  220 volt  I1 : I 2  ... ?



Ps I V I 110 4 I 2 I 80% 8 x100%  2 s x100%   1    2  Pp I1Vp 100% I 2 220 5 I1 2 I1 5

67. UMPTN 2001 Rayon B kode 150 Tiga lampu yang spesifikasinya sama, dipasang 2 A B C seperti pada gambar, maka : 1 1. daya AC tiga kali daya AB 3 2. tegangan AB > tegangan BC 3. daya AB < daya BC 4. arus melalui lampu 1 paling besar. Jawab : 2 dan 4 (C) R 3 V 2V L1  L2  L3  R  Rtot  R   R  I  I1  AC  AC 2 2 Rtot 3R

[email protected]

247 Listrik dan magnet

PAC I 2 Rtot I 2 ( 32 R) 3 3   2    PAC  PAB : (pernyataan 1 salah) 2 PAB 2 2 I R I R V R R  AB  A   2  V AB  2VBC : (pernyataan 2 benar) VBC RBC R / 2 

PAB I 2 R AB I 2 ( R)  2  2  2  PAB  2 PBC : (pernyataan 3 salah) PBC I RBC I ( R / 2)

 I 1  I 2  I 3 ; I1  I 2 ; I1  I 3 : (pernyataan 4 benar) 68. UMPTN 2001 Rayon C kode 352 Dua buah baterai dengan ggl dan hambatan dalam berbeda dihubungkan secara seri satu sama lain. Selanjutnya keduanya dihubungkan dengan secara seri pula dengan suatu hambatan luar sehingga besar arus listrik dalam rangkaian tersebut 4 ampere. Kalau sekarang polaritas salah satu baterai dibalik maka besar arus lisrik 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 : C Pada gambar (a), maka :     I  4 A  E1  E 2  I ( R  r1  r1 ) E1 r1 E2 r2 E1 r1 r2 E2 I I E1  E2  4( R  r1  r1 ) R R

(a)

(b)

Pada gambar (b), maka : I  2 A  E1  E2  I (R  r1  r1 )  E1  E2  2( R  r1  r1 )  2E1  2E 2  4(R  r1  r1 )  E1  E 2  (2E1  2E2 )  0  E1 / E2  3

69. UMPTN 2001 Rayon C kode 352 Sebuah kawat penghantar yang dihubungkan dengan baterai 6 volt mengalirkan arus listrik 0,5 A. Jika kawat dipotong menjadi dua bagian dan dihubungkan parallel satu sama lain ke baterai, maka arus yang mengalir sekarang adalah …A A. 0,25 B. 0,3 C. 2 D. 6 E. 12 Jawab : C 1 V  6volt; I  0,5 A; l1  l 2  l ( paralel ); I P  ... ? 2 l 1 1 R    R1  l1  l ; R2  l 2  l; R  l (paralel), maka : A 2 2 1 1 1 1 1 l V 1 1    1  1  R p   I  , maka : I : I P  : R p R1 R2 2 l 2 l 4 R R Rp

[email protected]

248 Listrik dan magnet

 I : IP  Rp : R  IP  I

R l  (0,5)  0,5 x 4  2 A Rp l/4

70. SPMB 2002 Regional I/II/III kode 121/321/721 Diketahui 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 adalah A. W/4 B. W/2 C. 2W D. 4W E. W Jawab : B 2 arus DC  I1  3 A  P1  I1 R  32 R  9 R  W arus AC  I max  3 A : PAC  ....? 2

2

I   3  9R W PAC  I 2 max R  I 2 max R   eff  R     R 2 2  2  2 71. SPMB 2002 Regional I kode 121 Untuk mengetahui hambatan pengganti rangkaian ini, 10 20mH jolok ohmmeter dihubungkan ke ujung rangkaian. Hambatan pengganti rangkaian adalah …ohm 5 A. 8 C. 15 E. 40 B. 12 D. 20 Jawab : A 10 40 Inductor pada rangkaian tidak dialiri arus DC, maka gambar diatas menjadi : 10 10 (a) RP 5 gbr(a) : R p   5 2 10 5 40 gbr(b) : RS  RP  5  5  5  10 40 10 x 40 gbr(c) : R p 2   8 RS (b) 10  40 (c ) RP 2 40 72. SPMB 2002 Regional II kode 321 Sebuah aki dengan ggl   12V dan hambatan dalam R  4 a c b r  2 , dihubungkan dengan hambatan luar R  4 seperti pada gambar. Bila kutub negative aki dihubung   12V kan dengan tanah, maka potensial di titik c adalah …V r  2 A. nol C. 6 E. 12 B. 10 D. 4 Jawab : E

[email protected]

249 Listrik dan magnet

 12   2A Rr 42 Vac  Vab  Vbc  Va  Vb  Vb  Vc  Vac  Va  Vc  12  0  Vc  Vc  12volt    I (R  r )  0  I 

73. SPMB 2002 Regional II kode 321 Alat pemanas celup yang digunakan untuk mendidihkan sejumlah air. Ketentuan alat tersebut adalah 200W dan 220V. Jika alat tersebut dipasang pada tegangan 110V dan digunakan untuk mendidihkan sejumlah air yang sama waktu yang diperlukan adalah … A. 2 kali lebih lama C. 4 kali lebih lama E. 6 kali lebih lama B. 3 kali lebih lama D. 5 kali lebih lama Jawab : C P1  200watt;V1  220 volt; t1  t ; t 2  ... ?V2  110volt

Q

V2 QR 1 1 2 2 t  t  2  t1 : t 2  2 : 2  V2 : V1  (110) 2 : (220) 2 R V V1 V2

t2  t(

220 2 )  4t 110

74. SPMB 2002 Regional II kode 321 Untuk mengetahui hambatan pengganti rangkaian ini, jolok ohmmeter dihubungkan ke ujung rangkaian A dan B. Hambatan pengganti rangkaian ini adalah …  A. 10 C. 15 E. 40 B. 12 D. 20 Jawab : 10 20 Rangkaian seri 10 dan 2 µF , arus listriknya sama 10 dengan nol, maka rangkainnya menjadi : 10 2F 20 10

10

20 x 20 20  20 400 Rp   R p  10 40 Rp 

75. SPMB 2002 Regional II kode 321 Sebuah aki dengan ggl   12V dan hambatan dalam r  2 , dihubungkan dengan hambatan luar R  4 seperti pada gambar. Bila kutub negative aki dihubungkan dengan tanah, maka potensial di titik c adalah …V A. nol B. 10 C. 6 D. 4 E. 12 Jawab : E R  4 a c b  12    I (R  r )  0  I    2A   12V Rr 42 r  2 Vac  Vab  Vbc  Va  Vb  Vb  Vc Vac  Va  Vc  12  0  Vc  Vc  12volt [email protected]

250 Listrik dan magnet 76. SPMB 2002 Regional III kode 721 Sebuah aki dengan ggl  1  12volt dan hambatan dalam r1  0,2 dihubungkan seri dengan aki lain dengan ggl dan hambatan dalamnya masing-masing  2  6volt dan r2  0,3 . Selanjutnya kedua aki dihubungkan dengan dua hambatan luar R1  3 dan R2  2,5, (lihat gambar) . ini berarti bahwa : 1. besar arus I=1A searah dengan perputaran c a b jarum jam  1 ; r1  2 ; r2 2. Vab  11,8volt 3. Vbc  6,3volt R1 R2 d 4. Vad  3volt Jawab : E(1,2,3 dan 4 benar)  1  12volt : r1  0,2 :  2  6volt : r2  0,3 : R1  3 : R2  2,5, maka :

1. besar arus dalam rangkaian 1   2 12  6 I   1A (searah jarum jam)( 1 benar) R1  R2  r1  r2 3  2,5  0,2  0,3 2. Vab   1  Ir1  12  (1x 0,2)  11,8volt (pernyataan 2 benar) 3. Vbc   1  Ir2  6  (1x0,3)  6,3volt (pernyataan 3 benar) 4. Vad   IR1  (1x3)  3volt (pernyataan 3 benar) 77. SPMB 2003 Regional I/II/III kode 721/120/322 Sebuah amperameter mempunyai hambatan 18 ohm dan berdaya ukur 10mA. Agar daya ukur amperameter meningkat menjadi 10mA, harus dipasang hambaran A. 0,8 ohm seri dengan amperameter B. 0,8 ohm parallel dengan amperameter C. 2,0 ohm seri dengan amperameter D. 2,0 ohm parallel dengan amperameter E. 8,0 seri dengan amperameter Jawab : D R A  18 : I m  10mA : I  100mA : R sh  ... ? RA I m I I  I  I  I  I  I  100  10  90mA sh

m

sh

m

2

I  Im

V A  I m R A  (10 ) x18  0,18volt

R sh R sh 

VA 0,18   2(paralel) I sh 9 x10  2

Cara lain : I R Im 10mA 10mA Rsh  m A  R A  18( )  18( )  2 I sh I  Im 100ma  10mA 90mA

[email protected]

251 Listrik dan magnet 78. SPMB 2003 Regional II kode 120 Sebuah 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 … W/m 2 A. 2,5 B. 4,0 C. 5,0 D. 7,5 E. 12,5 Jawab : C P(surya); A  4cmx1cm  4cm 2 ; I  ...?  P(listrik );V  3volt; i  0,2mA :  20% P(listrik) ixV 100% ixV  x100%  x100% I  x P(surya) IxA  A

100% 0,2.10 3 x3 I  x  7,5W/m2 4 20% 4 x10 79. SPMB 2003 Regional II kode 120 Apabila sebuah kapasitor yang kapasitasnya 2µF A B dihubungkan pada ujung A dan B maka kuat arus 2 AB setelah keadaan tunak adalah …A A. 0,0 C. 0,3 E. 1,0 2 B. 0,2 D. 0,5 Jawab : A 3V Kapasitor tidak dapat mengalirkan arus bila dihubungkan dengan sumber arus DC(I=nol) karena kapasitor hanya terjadi pengisian muatan 80. SPMB 2003 Regional III kode 322 Kuat arus yang melalui komponen tertentu 1 2 A ketika diberi tegangan 80volt. Berapa kuat arus yang melalui komponen tersebut jika tegangan dinaikkan 160volt? A. 1/8A B. ¼ A C. ½ A D. ¾ A E. 1 A Jawab : E V V V 160 I  1 2 A : V  80volt : V1  160volt : I 1  ...?  1   I1  I 1  1 2  1A I1 I V 80 81. UM UGM 2003 kode 322 Agar sebuah bola lampu listrik 25 volt, 100 watt dapat bekerja dengan layak ketika dihubungkan dengan sumber DC 125 volt, maka diperlukan tambahan hambatan listrik … A. 25 ohm secara seri B. 25 ohm secara parallel C. 20 ohm secara parallel D. 20 ohm secara seri E. 20 ohm secara seri dan 25 ohm secara parallel Jawab : A

[email protected]

252 Listrik dan magnet Pl  100W R  ... ? Vl  25V VR  ... ? V  125V

Besar tegangan resistor adalah : V  Vl  VR  VR  V  Vl  125  25  100volt Hambatan R pada rangkaian adalah : P 100 V 100 Il  I R  l   4A  R  R   25 Vl 25 IR 4

82. SPMB 2004 Ketel listrik mampu mendidihkan 3 liter air dengan suhu awal 200C selama 10 menit. Jika tegangan yang diberikan 220 volt, maka besarnya daya yang dikonsumsikan adalah …watt A. 1342 B. 1672 C. 1834 D. 2100 E. 2455 Jawab : B Volume  3liter  3dm 3  3 x10 3 m 3 m  V  1000 x3 x10 3  3kg(bukti)

t  10menit : T1  20 0 C : T2  100 0 C : V  220volt : P  ... ? mc(T2  T1 ) 3 x 4200 x (100  20) P    1680watt  1672 watt t 10 x60 83. SPMB 2004 Sebuah 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 penuh bak mandi yang berukuran 100cm x 100cm x 50,54cm, maka energi listrik yang dibutuhkan adalah …kJ A. 5 B. 11 C. 15 D. 22 E. 33 Jawab : D V  220volt : I  0,5 A : vair  2m/s : d pipa  4cm

 .d 2 3,14x(0,04) 2 A   0,001256 m 2 4 4 Volum  100x100x50,54  0,504 m 3 : t  ...? : W  ...? waktu yang diperlukan(ingat debit air) dan usaha yang dibutuhkan adalah : Volum Volum Q  vair xA  t  (air)  (listrik)W  V .I .t : maka : t vair xA Volum 0,504 W  VI ( )  (220)(0,5)  22,066 kJ vair xA (2)(0,001256) 84. SPMB 2004 Panel surya 5 cm x 1 cm digunakan pada sebuah kalkulator yang bekerja pada tegangan 3 volt dan arus 0,2 mA. Jika panel surya mengubah 25% energi cahaya menjadi energi listrik , maka intensitas cahaya minimal yang harus diterima panel surya adalah … W / m 2 [email protected]

253 Listrik dan magnet A. 2,5 B. 4,8 C. 5,6 D. 7,5 E. 12,5 Jawab : B P(surya); A  5cmx1cm  5cm 2 ; I  ...?  P(listrik );V  3volt; i  0,2mA :  25% P(listrik) ixV 100% ixV  x100%  x100%  I  x P (surya) IxA  A I 

100% 0,2.10 3 x3 24 x   4,8W/m 2 4 25% 5 x10 5

85. UMPTN Rayon C

I2

I

a

x 16

1 8

12,5V 5 I 1

y

b 3

4 d

c

Perhatikan rangkaian disamping. Beda potensial pada hambatan 4 adalah …V A. 0,5 C. 1.5 E. 2.5 B. 1,0 D. 2,0 Jawab : B abcd (seri) : Rs  1  3  4  8 8 x8 ab dan abcd (paralel) : RP   4 88 x, RP , y (seri) : R  16  4  5  25

V 12,5   0,5 A  Vab ( R p )  IxR p  0,5 x 4  2volt R 25 Vab ( R p ) 2 I1  I 2    0,25 A  Vcd (4)  I 2 x 4  0,25 x 4  1volt 8 4 I

86. Ganesa Operation Dua buah lampu dengan spesifikasi 60V;30W dan 100V;xW dirangkai seri, kemudian dihubungkan ke sumber tegangan 160 volt. Jika lampu 650V;30W menyala normal, berarti nilai x sama dengan … A. 25 B. 50 C. 75 D. 100 E. 125 Jawab : B Kuat arus yang mengalir pada lampu (1) 60volt 100volt dan (2) adalah sama yaitu : Lampu 1 Lampu 2 P 30 1 I1  I 2  1   A V1 60 2 60V 100V daya lampu 2 sebesar x adalah : 30W x.W 160volt P2  x  I 2V2  1 2 x100  50 watt

[email protected]

254 Listrik dan magnet 87. Ganesa Operation Tiga buah hambatan 4 ohm, 6 ohm dan 12 ohm disusun parallel kemudian dipasang 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. 4V ;1 B. 5V ;2 C. 6V ;3 D. 8V ;2 E. 10V ;1 Jawab : C gbr(a) :  1  I ( R s  r1 )  0, 24(22  r1 ) 4 4 6 12 gbr(b) :  1  I ( R P  r1 )  1,2(2  r1 ) (b) maka : besar  1 adalah : 6 0,24 A 0,24(22  r1 )  1, 2(2  r1 )  1 ; r1 (a) 12 22  r1  10  5r1  r1  3 1,2 A  1 ; r1  1  1,2(2  r1 )  1,2(2  3)  6 volt

[email protected]