soal latihan bab v arus listrik, resistor dan ggl (fdii)

SOAL LATIHAN BAB V ARUS LISTRIK, RESISTOR DAN GGL (FDII)
1. Sebuah kawat dialiri arus listrik sebesar 10 A.
a. Berapa coulombkah muatan yang melalui penampang kawat tersebut dalam waktu 20 detik ?
b. Berapa jumlah elektron yang lewat selama 20 detik tersebut ?
Kunci: a. Q = 200 C,
b. N = 125x1019 elektron.
2. Kabel transmisi listrik dibuat dari tembaga dengan diameter 2 mm. Carilah hambatan kabel ini yang
panjangnya 1000 m. Hambatan jenis Cu = 1,72x10-3 m.
Kunci: R = 5,5x105 .
3. Sebuah lampu pijar mempunyai spesifikasi 110 volt, 125 watt. Hitunglah arus yang melalui kawat
pijarnya dan hitung pula hambatannya.
Kunci: i = 1,136 A dan R = 96,83 .
4. Seorang memasak dengan air pada sebuah kompor listrik yang hambatan elemennya 12  dan
dioperasikan pada tegangan 120 volt. Jika air sebanyak 40 kg dipanaskan dari 150 C sampai 800 C,
tentukan waktu yang diperlukan untuk mencapai suhu tersebut.
Kunci: t = 9100 detik.
5. Sepotong kawat perak yang diameternya d = 1 mm, dilalui muatan Q = 90 C dalam selang waktu 1
jam 15 menit, dan banyaknya elektron n = 5,8 x 1022 elektron/cm3, berapakah:
a. Kuat arus i dalam kawat tersebut ?
b. Kecepatan aliran v ?
Kunci: a. i = 0,02 A
b. v = 2,75 x 10-4 m/s
6. Kawat tembaga berdiameter 1,02 mm mengangkut arus I=1,67 A. Jika resistivitas tembaga adalah
1,72 x 10-8 Ωm, maka carilah :
a. Besar medan listrik dalam kawat itu.
b. Beda potensial di antara dua titik dalam kawat yang terpisah sejarak 50 meter.
c. Hambatan kawat ini sepanjang 50 meter.
7. Sebuah pemanas listrik direncanakan untuk beroperasi pada tegangan 220 volt dan daya 660 watt,
hitunglah:
a. Hambatan kawat pemanasnya
b. Arus yang melaluinya
c. Panas yang dihasilkan perdetik
d. Jika tegangan turun menjadi 110 volt, berapa dayanya ?
1
SOLUSI LATIHAN BAB V ARUS LISTRIK, RESISTOR DAN GGL (FDII)
1. Dik : A = 10A ; t = 20 s
Peny :
a. Q  i  t  (10 A)  (20s)  200C
b. N  Q / e  (200C ) /(1,6  10 19 C )  125  1019 elektron
2. Dik : d=2mm ; l=1000m ; Cu=1,72x10-3m
Peny :
1 l
l
(1000m)
R
   (1,72  10 3 m)
 5,5  10 5 m
3
 A
A
(1 / 4)(3,14)( 2  10 m)
3. Dik : spesifikasi lampu : V=110volt ; P=125watt
Peny :
i  P / V  (125Watt ) /(110Volt )  1,136 A
R  V / i  (110Volt ) /(1,136 A)  96,83
4. Dik : R=12 ; V=120volt ; m=40kg ; t1=150C ; t2=800C ;
cair=1kal/0C.gr=(4,2J)/0C(0,001)kg=4200J/0C.kg
Peny :
Q  m  c  t  (40kg)( 4200 J / 0 C.kg)(65 0 C )  1,09  10 7 J  2,6  10 6 kalori
V  i  R  i  V / R  (120Volt ) /(12)  10 A
t
Q
(1,09  10 7 J )

 9,08  10 3 s  9100s
i 2  R (10 A) 2  (12)
5. Dik : d=1mm=10-3m ; Q=90C ; t = 1 jam 15 menit = (60+15) x 60s = 4500s ,
n=5,8x1022elektron/cm3=(5,8x1022)/(10-6)=5,8 x1028elektron/m3.
Peny :
a. i  Q / t  (90C ) /( 4500s)  0,02 A
b. A  14 (3,14)(10 3 ) 2  7,85  10 7 m 2
i
(0,02 A)
v
v
 2,75  10  4 m / s
28
3
ne A
(5,8  10 elektron / m )(1,6  10 19 C )(7,85  10 7 m 2 )
6. Dik : d=1,02mm=1,02x10-3m ; I=1,67A ; Cu=1,72x10-3m
Peny :
a. E  J / 
  1 /   (1 / 1,72  10 3 m)  581,4 / m
J  i / A  (1,67 A) / 14 (3,14)(1,02  10 3 m) 2  2,04  10 6 A / m 2
E  (2,04  10 6 A / m 2 ) /(581,4 / m)  3,51  10 3 N / C
b. E  V / l  V  E  l  (3,51 10 3 N / C )(50m)  1,75  10 5 Volt
1 l
l
(50m)
   (1,72  10 3 m)
 1,05  10 5 
c. R 
3
2
 A
A
(1 / 4)(3,14)(1,02  10 m)
7. Dik : V=220volt ; P=660watt=660J/s=(660/4,2)=157,14kal/s
Peny :
a. R  V 2 / P  (220Volt ) 2 /( 660watt)  21,82
b. i  V / R  (220Volt ) /( 21,82)  5,5 A
c. P  Q / t  Q  P  157,14kal / s
d. P  V 2 / R  (110Volt ) 2 /( 21,82)  554,54Watt
2