Soal dan pembahasan Kuat Arus dan Hukum Ohm 3
Soal 1
Untuk soal seperti nomor 9, bagaimana jika kesepuluh kawat yang dipotong semuanya dipasang paralel, maka hambatan kombinasi paralel kesepuluh kawat tembaga ini jika dinyatakan dalam hambatan kawat tembaga yang belum dipotong adalah.....kaliA. 1/100
B. 1/10
C. 1
D. 10
E. 100
Jawab: A
Misalkan hambatan kawat yang belum dipotong adalah R = ρL/A. Ingat bahwa walaupun dipotong menjadi 10 bagian sama besar tetapi hambat jenis kawat tetap sama karena bahannya sama, luas penampangnya juga sama, akan tetapi panjang masing-masing kawat adalah L/10 maka hambatan untuk masing-masing kawat yang dipotong adalah
R’ = ρL'/A = ρL/(10A) = R/10
Karena masing-masing potongan kawat dipasang paralel maka, hambatan totalnya adalah
1/R’total = 10 x 1/(R/10)
R’total = R/100
Soal 2
Hambatan kawat Al pada 20°C adalah 3,15 ohm dan pada 100°C adalah 3,75 ohm. Berapakah hambatan kawat pada 0°C?
A. 1Ω
B. 2Ω
C. 3Ω
D. 4Ω
E. 5Ω
Jawab:
Kita menggunakan persamaan
ΔR = R0 x α x (T – T0)
Terlebih dahulu mencari α, maka
R = R0(1 + α ∆T)
3,15 = R0 (1 + 20α)
3,75 = R0 (1 + 100α)
bandingkan
3,15/3,75 = (1 + 20α)/(1 + 100α)
3,15 + 315α = 3,75 + 75α
240α = 0,60
α = 1/400 /°C
hambatan pada suhu 00C adalah
3,25 = R0 (1 + 20α)
3,25 = R0 (1 + 20/400)
3,25 = R0(1,05)
R0 = 3 Ω
Soal 3
Grafik di bawah ini menunjukkan kuat arus listrik yang mengalir dalam suatu hambatan R sebagai fungsi waktu.
A. 18,25 C dan 1,78 x 1019 elektron
B. 28,50 C dan 1,78 x 1019 elektron
C. 18,25 C dan 1,78 x 1020 elektron
D. 28,50 C dan 2,10 x 1020 elektron
E. 38,25 C dan 2,10 x 1020 elektron
Jawab: D
Luas di bawah grafik I (kuat arus) versus t (waktu) adalah besar dari muatan listrik maka untuk grafik di atas kita peroleh
Q = luas OBCE
Q = ½ (5 + 4) x 3 + 3 x 5 = 28,5 C
Sehingga banyaknya elektron yang mengalir dalam kawat adalah
n = Q/e = 28,5 C/1,6 x 10-19 ≈ 1,78 x 1020 elektron
Soal 4
Gulungan kawat aluminium yang tersedia mempunyai diameter 2,59 mm dengan hambatan jenis ρ = 2,8 x 10-8 Ω.m. Untuk mendapatkan kawat yang berhambatan 1 Ω, panjang kawat aluminium yang diperlukan adalah . . . .
A. 128 m
B. 144 m
C. 172 m
D. 183 m
E. 188 m
Jawab: E
Diketahui diameter kawat, d = 2,59 mm, luas penampang kawat, A = ¼ πd2 = 2,14 x 10-6 m2, dan hambat jenis kawat, ρ = 2,8 x 10-8 Ω.m, hambatan kawat 1,0Ω, maka panjang kawat adalah
R = ρL/A
(2,8 x 10-8 Ω.m)L/(2,14 x 10-6 m2) = 1,0 Ω
L ≈ 188 m
Post a Comment for "Soal dan pembahasan Kuat Arus dan Hukum Ohm 3"
Sobat Fisika! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!