LISTRIK DINAMIS

IPA KELAS 9, SELASA 10 NOVEMBER 2020

KD : Memahami konsep listrik dinamis dalam kehidupan sehari-hari

Tujuan : Peserta didik diharapkan memahami konsep listrik dinamis dalam kehidupan sehari-hari

Contoh Soal:

1. Dalam waktu dua menit arus listrik sebesar 2 A mengalir sepanjang kawat penghantar. Tentukan:
a) muatan yang berpindah
b) jumlah elektron
 

Pembahasan
Hubungan kuat arus listrik, muatan listrik dan waktu adalah:

I = ^Q / t
Q = I x t

Dengan demikian :
a) Q = I x t
Q = 2 x 120
Q = 240 Coulomb

b) menentukan jumlah elektron dalam muatan
n = ^Q/Q_e
dimana:
n = jumlah elektron

Q_e = muatan satu elektron (1,6 x 10⁻¹⁹ Coulomb)
Q = muatan yang akan dihitung jumlah elektronnya

sehingga:

n = ^Q/Q_e
n = 240 / (1,6 x 10⁻¹⁹)
n = 150 x 10¹⁹
n = 1,5 x 10²¹ buah elektron

 

2. Muatan sebesar 360 C mengalir dalam dua menit dalam suatu rangkaian. Tentukan Kuat arus rangkaian listrik tersebut!

Pembahasan
I = Q/t
I = 360 coulomb / 120 sekon
I = 3 Ampere
  

3. Pada rangkaian berikut jika R₁ = 9 Ω dan hambatan pengganti antara titik AB adalah 6 Ω tentukan besar hambatan R₂ !


Pembahasan
Rangkaian diatas adalah hambatan yang disusun secara paralal. Hambatan total untuk paralel adalah

1/ R_t = 1/R₁ + 1/R₂
1/ 6 = 1/9 + 1/R₂
1/R₂ = 1/6 − 1/9
1/R₂ = 3/18 − 2/18
1/R₂ = 1/18
R₂ = 18 Ohm


4. Dari rangkaian hambatan berikut R₁ = 10 Ω
R₂ = 9 Ω
R₃ = 18 Ω
Tentukan hambatan pengganti antara titik A dan B!



Pembahasan
Rangkaian campuran, selesaikan paralel antara R₂ dan R₃ terlebih dahulu
1/ R_p = 1/R₂ + 1/R₃
1/ R_p = 1/9 + 1/18
1/ R_p = 2/18 + 1/18
1/ R_p = 3/18
R_p = 18/3 = 6 Ω

Hasil ini kemudian diserikan dengan R₁
R_t = 10 + 6 = 16 Ω

5. Berikut ini adalah sebuah rangkaian listrik sederhana yang terdiri sebuah baterai sebagai sumber tegangan listrik ε dan sebuah beban resistor R.

Jika ε adalah 12 volt dan R adalah 3 Ω tentukan:
a) kuat arus yang mengalir
b) jumlah muatan yang mengalir dalam 1 menit

Pembahasan
a) kuat arus yang mengalir
Untuk rangkaian sederhana seperti di atas cukup gunakan:
I = ε / R
I = 12 / 3
I = 4 A

b) jumlah muatan yang mengalir dalam 1 menit

Q = I x t
Q = 4 A x 60 detik
Q = 240 Coulomb


6. Sebuah rangkaian terdiri dari sebuah sumber tegangan dan sebuah hambatan seperti ditunjukan gambar berikut!



Tentukan:
a) kuat arus I
b) tegangan jepit AB

Pembahasan
a) Berbeda dengan nomor 14, soal ini pada baterai terdapat hambatan dalam yaitu r, sehingga untuk mencari kuat arus rangkaian

I = ε / R + r
I = 12 / (8,5 + 0,5)
I = 12 / 9
I = 4/3 Ampere

b) Tegangan antara titik A dan B bisa ditemukan melalui 2 cara, yaitu
pertama V_AB = I x R = (4/3) x 8,5 = 11,33 volt
kedua V_AB = ε − I x r = 12 − (4/3)x(0,5) = 11,33 volt

Diatas adalah contoh soal listrik dinamis, setelah kalian membaca dan memahaminya silahkan kalian buat satu soal listrik dinamis serta pembahasannya

Terima kasih