Tentukanlah besar arus listrik yang melalui hambatan r = 8 ohm

Table of Contents Show

Hambatan listrik
Hambatan jenis

Beranda - OSN Fisika SMP - Pembahasan soal fisika – Rangkaian listrik hambatan listrik

1. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.52Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut. Besar arus listrik yang mengalir pada hambatan 8 Ohm adalah….

A. 1,8 Ampere

B. 1,2 AmpereC. 0,8 Ampere

D. 0,6 Ampere

PembahasanDiketahui :

Resistor 1 (R1) = 12 Ω

Resistor 2 (R2) = 8 Ω
Resistor 3 (R3) = 10 ΩTegangan listrik (V) = 12 Volt

Ditanya : Kuat arus melalui R1

Jawab :

Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah. Arah arus listrik pada rangkaian di atas sama dengan arah putaran jarum jam.

Kuat arus yang mengalir keluar dari baterai :
Terlebih dahulu hitung resistor pengganti (R). Setelah itu hitung kuat arus menggunakan rumus hukum Ohm : V = I R atau I = V / R di mana V = tegangan, I = kuat arus, R = resistor pengganti

Resistor pengganti :
Resistor R1 dan resistor R2 tersusun seri. Resistor pengganti adalah :
R12 = R1 + R2 = 12 + 8 = 20 Ω
Resistor R12 dan resistor R3 tersusun paralel. Resistor pengganti adalah :
1/R = 1/R12 + 1/R3 = 1/20 + 1/10 = 1/20 + 2/20 = 3/20
R = 20/3 Ω

Kuat arus yang mengalir keluar dari baterai :I = V / R = 12 : 20/3 = 12 x 3/20 = 36/20 = 1,8 Ampere

Kuat arus yang mengalir keluar dari baterai adalah 1,8 Ampere Ampere.

Kuat arus listrik yang melalui resistor 8 Ω

Vab = 12 Volt
R12 = 20 Ω
R3 = 10 Ω

Kuat arus listrik yang melalui resistor 10 Ω
I3 = Vab / R3 = 12 Volt / 10 Ω = 1,2 AmpereKuat arus listrik yang melalui resistor 20 Ω

I12 = Vab / R12 = 12 Volt / 20 Ω = 0,6 Ampere

Hukum I Kirchhoff menyatakan bahwa kuat arus listrik yang masuk pada suatu cabang sama dengan kuat arus listrik yang keluar dari cabang tersebut. Berdasarkan hukum I Kirchhoff disimpulkan bahwa kuat arus listrik yang melewati resistor 20 Ω = kuat arus listrik yang melewati resistor 12 Ω = kuat arus listrik yang melewati resistor 8 Ω = 0,6 Ampere.
Jawaban yang benar adalah D.

2. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.51

Perhatikan rangkaian listrik tertutup berikut!Jika hambatan dalam sumber tegangan diabaikan, maka beda potensial antara ujung-ujung penghambat 6 Ohm adalah….A. 3 VoltB. 2 VoltC. 2/3 VoltD. 1/3 VoltPembahasanDiketahui :Resistor 1 = 4 ΩResistor 2 = 3 ΩResistor 3 = 6 ΩTegangan (V) = 6 voltDitanya : Beda potensial antara ujung-ujung penghambat 6 OhmJawab :Resistor 3 Ω dan resistor 3 Ω tersusun paralel. Resistor pengganti adalah :1/R23 = 1/3 Ω + 1/6 Ω = 2/6 Ω + 1/6 Ω = 3/6 Ω

R23 = 6/3 Ω = 2 Ω

Resistor 4 Ω dan resistor 2 Ω tersusun seri. Resistor pengganti adalah :
R = 4 Ω + 2 Ω = 6 Ω

Kuat arus listrik yang keluar dari sumber tegangan :

I = V / R = 6 volt / 6 ohm = 1 Ampere
Resistor 4 Ω dan resistor 2 Ω tersusun seri sehingga menurut hukum I Kirchooff, kuat arus listrik yang melewati resistor 4 Ω kuat arus listrik yang melewati resistor 2 Ω = 1 Ampere.

Beda potensial antara titik a dan b :V = I R = (1 Ampere)(2 Ohm) = 2 voltBeda potensial antara titik a dan b = beda potensial antara ujung-ujung resistor 2 Ω = beda potensial antara ujung-ujung resistor 3 Ω = beda potensial antara ujung-ujung resistor 6 Ω = 2 volt.

Jawaban yang benar adalah B.

Hambatan listrik

3. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.57Tiga buah hambatan listrik, jika disusun paralel nilai hambatannya 12/11 Ohm, jika disusun seri besarnya menjadi 12 Ohm, maka besar hambatan tersebut masing-masing….A. 1 Ohm, 2 Ohm, 3 OhmB. 2 Ohm, 4 Ohm, 6 OhmC. 1 Ohm, 3 Ohm, 5 OhmD. 3 Ohm, 4 Ohm, 5 OhmPembahasanApabila hambatan listrik disusun seri maka besar hambatan pengganti dihitung menggunakan rumus :

R = R1 + R2 + R3

12 = R1 + R2 + R3Pilihan yang mungkin adalah jawaban B dan D.

Jika hambatan listrik disusun paralel maka besar hambatan pengganti dihitung menggunakan rumus : 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3.

Jika menggunakan jawaban B maka :1/R = 1/2 + 1/4 + 1/61/R = 6/12 + 3/12 + 2/121/R = 11/12R = 12/11

Jawaban yang benar adalah B.

Hambatan jenis

4. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.56
Resistivitas tungsten dan timah berturut-turut adalah 5,5 x 10-8 Ohm meter dan 22 x 10-8 Ohm meter. Kawat tungsten dan kawat timah mempunyai panjang masing-masing 5 meter. Jika kedua kawat memiliki nilai hambat sama dan diameter tungsten adalah 2 mm maka diameter kawat timah adalah…. mmA. 2B. 4C. √2D. ½ √2PembahasanDiketahui :

Resistivitas tungsten (ρ1) = 5,5 x 10-8 Ohm meter

Resistivitas timah (ρ2) = 22 x 10-8 Ohm meter
Panjang kawat tungsten (L1) = 5 meter
Panjang kawat timah (L2) = 5 meter
Diameter tungsten (D1) = 2 mm
Jari-jari tungsten (R1) = 1/2 (D) = 1/2 (2 mm) = 1 mm = 1 x 10-3 meter
Ditanya : Diameter timah (D2)Jawab :Luas permukaan kawat tungsten :

A1 = π r2 = π (10-3)2 = π 10-6

Nilai hambat kawat tungsten dan kawat timah sama.
R1 = R2
ρ1 L1 / A1 = ρ2 L2 / A2
(5,5 x 10-8)(5) / π 10-6 = (22 x 10-8)(5) / π r2
5,5 / 10-6 = 22 / r2
5,5 r2 = 22 x 10-6
r2 = (22 x 10-6 ) / 5,5
r2 = 4 x 10-6
r = 2 x 10-3 meterr = 2 milimeter

Jawaban yang benar adalah A.