KUNCI JAWABAN UJI KOMPETENSI BAB 1 FISIKA ERLANGGA KELAS 12 K2013 REVISI Bagian 1

 KUNCI JAWABAN UJI KOMPETENSI BAB 1 FISIKA ERLANGGA KELAS 12 K2013 REVISI 

PILIHAN GANDA

1. Gambar di samping menunjukkan sebuah bahan konduktor yang berbentuk balok dengan ukuran x, 2x  dan 3x . Jika hambatan listrik antara dua sisi samping yang diraster adalah , hambatan listrik sisi atas dan sisi bawah balok adalah …
   1. ​19R​
   2. ​29R​
   3. ​23R​
   4. R
   5.  ​32R​

Jawaban:

Jawaban: B

Diketahui :

Rsisi samping = 2R

Ukuran balok (panjang x lebar x tinggi)=3x x 2x x x

Ditanyakan :

Ratas bawah = ..?

Jawaban :

Mencari nilai hambatan jenis kawat (ρ) dari hambatan listrik antara dua sisi samping yang telah diketahui

​R=ρLA2R=ρ3x2x⋅xρ=2R2x23xρ=4Rx3​

Mencari nilai hambatan listrik sisi atas dan sisi bawah balok

​R=ρLAR=4Rx3x3x⋅2xR=4Rx218x2R=29R​

2. Seutas kawat logam 40 Ω ditarik hingga panjangnya menjadi satu setengah kali panjang awalnya. Hambatan barunya akan menjadi…

1. 1. 30 Ω
   2. 45 Ω
   3. 60 Ω
   4. 90 Ω
   5. 100 Ω

Jawaban:

Jawaban: C

Diketahui :

R1 = 40 Ω

L2 = 1½ L1

Ditanyakan :

R2 = ..?

Jawaban :

Menentukan nilai ​ρA​ karena kondisi ke-1 dan kondisi ke-2 memiliki ​ρA​ yang sama besar

​R1=ρL1AρA=R1L1ρA=40L1​

Menentukan hambatan baru pada kondisi ke-2

​​R2=ρL2AR2=40L1L2R2=40L1×112L1R2=60Ω​​

3. Diketahui hambatan kawat perak pada suhu 0oC adalah 4 ohm dan koefisien suhu terhadap hambatan kawat tersebut adalah 0,00375 /oC. Suhu yang menyebabkan hambatan kawat tersebut menjadi 7 ohm adalah …

1. 1.  200°C
   2. 300°C
   3. 375°C
   4. 400°C
   5. 420°C

Jawaban:

Jawaban: A

Diketahui :

T0 = 0oC

R0 = 4 Ω

α = 0,00375 /oC

Rt = 7 Ω

Ditanyakan :

Tt = ..?

Jawaban :

​ΔR=αR0ΔTRt−R0=αR0(Tt−T0)7−4=0,00375×4×(Tt−0)Tt=30,00375×4Tt=30,015Tt=200°C​

4. Sebuah kawat tembaga dipotong menjadi sepuluh bagian yang sama panjangnya. Kesepuluh kawat tembaga ini kemudian disambungkan secara seri. Hambatan kombinasi seri kesepuluh kawat tembaga ini jika dinyatakan dalam hambatan kawat tembaga yang belum dipotong adalah … kali

1. 1.  ​1100​
   2.  ​110​
   3. 1
   4. 10
   5. 100

Jawaban:

Jawaban: D

Untuk menjawab soal di atas, agar lebih mudah dipahami gunakan asumsi. Misal disini hambatan kawat sebelum dipotong adalah 1 Ω

Diketahui :

Kondisi awal (0) → Kawat belum dipotong

Kondisi akhir (t) → Kawat sudah dipotong 10 dan diserikan

R0 = 1 Ω

Ditanyakan :

Rt = .. R0

Jawaban :

Karena disusun seri, maka :

​Rt=R1+R2+R3+…+R10Rt=1+1+1+1+1+1+1+1+1+1=10ΩRtR0=101Rt=10R0​

5. Perhatikan rangkaian listrik di samping. Besar hambatan antara titik A dan B adalah…
   

1. 1.  2,4 Ω
   2. 3,3 Ω
   3. 4,8 Ω
   4. 6,6 Ω
   5. 11 Ω

Jawaban:

Jawaban: B

Diketahui :

Gambar rangkaian listrik

Ditanyakan :

Rtotal = ..?

Jawaban :

1.  Hitung hambatan seri dari resistor yang dilingkari

​Rs=R1+R2Rs=2+2Rs=4Ω​

2. Hitung hambatan paralel dari resistor yang dilingkari

​RP=R1×R2R1+R2RP=4×44+4RP=168RP=2Ω​

3.  Hitung hambatan seri dari resistor yang dilingkari

​RS=R1+R2+R3RS=6+2+2RS=10Ω​

4. Hitung hambatan paralel dari seluruh resistor yang ada di rangkaian

​RP=R1×R2R1+R2RP=5⋅105+10RP=5015RP=3,3Ω​

6. Tiga resistor dirangkai seperti pada gambar disamping. Pada rangkaian mengalir arus 3 A. Nilai hambatan R adalah..

1. 1. ​3 Ω
   2. 3,6 Ω
   3. 4 Ω
   4. 4,8 Ω
   5. 5 Ω

Jawaban:

Jawaban : B

Diketahui :

Rangkaian seperti gambar berikut ini

Ditanyakan :

R = ..?

Jawaban :

1. Hitung hambatan ekivalennya (hambatan paralel)

​RP=R1×R2R1+R2RP=8×328+32RP=25640RP=6,4Ω​

2. Gunakan rumus hukum ohm
   ​R=VI6,4+R=303R=303−6,4R=10−6,4R=3,6Ω​

 

7. Pada rangkaian listrik di samping, besar kuat arus I adalah…

1. 1. ​15A​
   2. ​13A​
   3. ​45A​
   4. 1 A
   5. 3 A

Jawaban:

Jawaban : C

Diketahui :

V = 9,6 V

R1 = 3 Ω

R2 = 3 Ω

R3 = 6 Ω

R4 = 9 Ω

Ditanyakan :

I = ..?

Jawaban :

1. Menentukan hambatan total
   ​R1,2=R1+R2R1,2=3+3R1,2=6Ω​

​R12,3=R12×R3R12+R3R12,3=6×66+6R12,3=3612R12,3=3Ω​

​R123,4=R123+R4R123,4=3+9R123,4=12Ω​

2. Mencari nilai kuat arus dengan rumus hukum ohm

​I=VRI=9,612I=45A​

8. Perhatikan gambar rangkaian listrik di samping. Apabila titik a dan titik b dihubungkan dengan kawat penghantar yang memiliki hambatan 0,002 Ω, kuat arus yang mengalir melalui kawat penghantar tersebut adalah..

1. 1. 0 A
   2. 11,2 A
   3. 1,6 A
   4. 2,4 A
   5. 3,2 A

Jawaban:

Jawaban: A

Diketahui:

Titik a – b dipasang kawat

RKawat = 0,002 Ω

R1 = 8 Ω

R2 = 4 Ω

R3 = 1 Ω

R4 = 2 Ω

Ditanyakan:

Iab = …?

Jawaban:

Pada rangkaian tersebut, bila titik a dan titik b dihubungkan kawat penghantar maka akan menjadi rangkaian jembatan wheatstone. Konsep dari jembatan wheatstone adalah :

R1R3 = R2 x R4
8 x 1 = 4 x 2

Sehingga beda potensial a dan b sama dengan 0. Karena rangkaian merupakan jembatan wheatstone maka jika dipasang galvanometer di kawat ab tidak akan ada tegangan/beda potensial. Artinya, arus yang mengalir pada kawat tersebut juga adalah nol.

9. Perhatikan gambar rangkaian listrik di samping. Besar arus listrik yang mengalir pada hambatan 1 ohm adalah …

1. 1. 1,5 A
   2. 2,0 A
   3. 2,7 A
   4. 3,0 A
   5. 3,4 A

Jawaban:

Jawaban: D

Diketahui :

Gambar rangkaian

Ditanyakan :

Arus listrik yang mengalir pada hambatan 1 ohm

Jawaban :

1. 1. 1. Menghitung hambatan pengganti paralel R1 dan R2
         ​R1,2=R1⋅R2R1+R2R1,2=4⋅44+4R1,2=168R1,2=2Ω​
      2. Menghitung hambatan pengganti seri R1,2 dan R3
         ​R1,2;3=R1,2+R3R1,2;3=2+2R1,2;3=4Ω​
      3. Menghitung hambatan pengganti seri R4 dan R5
         ​R4,5=R4+R5R4,5=3+1R4,5=4Ω​
      4. Menghitung hambatan total (paralel)
         ​RT=R1,2;3⋅R4,5R1,2;3+R4,5RT=4⋅44+4RT=168RT=2Ω​
      5. Menghitung arus total dengan hukum ohm
         ​I=VRI=122I=6A​
      6. Menghitung arus pada R5
         Arus pada R5 sama dengan arus pada R4 karena keduanya dihubungkan secara seri. Maka besar arusnya adalah
         ​I4=RTR4+R5⋅ITI4=23+1⋅6I4=3A​

10. Untuk rangkaian listrik di samping, besar kuat arus yang mengalir melalui resistor 15 Ω adalah..

1. 1. 0,837 A
   2. 0,631 A
   3. 0,346 A
   4. 0,254 A
   5. 0,105 A

Jawaban:

1. Gambar di samping menunjukkan sebuah bahan konduktor yang berbentuk balok dengan ukuran x, 2x  dan 3x . Jika hambatan listrik antara dua sisi samping yang diraster adalah , hambatan listrik sisi atas dan sisi bawah balok adalah …
   1. ​19R​
   2. ​29R​
   3. ​23R​
   4. R
   5.  ​32R​

Jawaban:

Jawaban: B

Diketahui :

Rsisi samping = 2R

Ukuran balok (panjang x lebar x tinggi)=3x x 2x x x

Ditanyakan :

Ratas bawah = ..?

Jawaban :

Mencari nilai hambatan jenis kawat (ρ) dari hambatan listrik antara dua sisi samping yang telah diketahui

​R=ρLA2R=ρ3x2x⋅xρ=2R2x23xρ=4Rx3​

Mencari nilai hambatan listrik sisi atas dan sisi bawah balok

​R=ρLAR=4Rx3x3x⋅2xR=4Rx218x2R=29R​

2. Seutas kawat logam 40 Ω ditarik hingga panjangnya menjadi satu setengah kali panjang awalnya. Hambatan barunya akan menjadi…

1. 1. 30 Ω
   2. 45 Ω
   3. 60 Ω
   4. 90 Ω
   5. 100 Ω

Jawaban:

Jawaban: C

Diketahui :

R1 = 40 Ω

L2 = 1½ L1

Ditanyakan :

R2 = ..?

Jawaban :

Menentukan nilai ​ρA​ karena kondisi ke-1 dan kondisi ke-2 memiliki ​ρA​ yang sama besar

​R1=ρL1AρA=R1L1ρA=40L1​

Menentukan hambatan baru pada kondisi ke-2

​​R2=ρL2AR2=40L1L2R2=40L1×112L1R2=60Ω​​

3. Diketahui hambatan kawat perak pada suhu 0oC adalah 4 ohm dan koefisien suhu terhadap hambatan kawat tersebut adalah 0,00375 /oC. Suhu yang menyebabkan hambatan kawat tersebut menjadi 7 ohm adalah …

1. 1.  200°C
   2. 300°C
   3. 375°C
   4. 400°C
   5. 420°C

Jawaban:

Jawaban: A

Diketahui :

T0 = 0oC

R0 = 4 Ω

α = 0,00375 /oC

Rt = 7 Ω

Ditanyakan :

Tt = ..?

Jawaban :

​ΔR=αR0ΔTRt−R0=αR0(Tt−T0)7−4=0,00375×4×(Tt−0)Tt=30,00375×4Tt=30,015Tt=200°C​

4. Sebuah kawat tembaga dipotong menjadi sepuluh bagian yang sama panjangnya. Kesepuluh kawat tembaga ini kemudian disambungkan secara seri. Hambatan kombinasi seri kesepuluh kawat tembaga ini jika dinyatakan dalam hambatan kawat tembaga yang belum dipotong adalah … kali

1. 1.  ​1100​
   2.  ​110​
   3. 1
   4. 10
   5. 100

Jawaban:

Jawaban: D

Untuk menjawab soal di atas, agar lebih mudah dipahami gunakan asumsi. Misal disini hambatan kawat sebelum dipotong adalah 1 Ω

Diketahui :

Kondisi awal (0) → Kawat belum dipotong

Kondisi akhir (t) → Kawat sudah dipotong 10 dan diserikan

R0 = 1 Ω

Ditanyakan :

Rt = .. R0

Jawaban :

Karena disusun seri, maka :

​Rt=R1+R2+R3+…+R10Rt=1+1+1+1+1+1+1+1+1+1=10ΩRtR0=101Rt=10R0​

5. Perhatikan rangkaian listrik di samping. Besar hambatan antara titik A dan B adalah…
   

1. 1.  2,4 Ω
   2. 3,3 Ω
   3. 4,8 Ω
   4. 6,6 Ω
   5. 11 Ω

Jawaban:

Jawaban: B

Diketahui :

Gambar rangkaian listrik

Ditanyakan :

Rtotal = ..?

Jawaban :

1.  Hitung hambatan seri dari resistor yang dilingkari

​Rs=R1+R2Rs=2+2Rs=4Ω​

2. Hitung hambatan paralel dari resistor yang dilingkari

​RP=R1×R2R1+R2RP=4×44+4RP=168RP=2Ω​

3.  Hitung hambatan seri dari resistor yang dilingkari

​RS=R1+R2+R3RS=6+2+2RS=10Ω​

4. Hitung hambatan paralel dari seluruh resistor yang ada di rangkaian

​RP=R1×R2R1+R2RP=5⋅105+10RP=5015RP=3,3Ω​

6. Tiga resistor dirangkai seperti pada gambar disamping. Pada rangkaian mengalir arus 3 A. Nilai hambatan R adalah..

1. 1. ​3 Ω
   2. 3,6 Ω
   3. 4 Ω
   4. 4,8 Ω
   5. 5 Ω

Jawaban:

Jawaban : B

Diketahui :

Rangkaian seperti gambar berikut ini

Ditanyakan :

R = ..?

Jawaban :

1. Hitung hambatan ekivalennya (hambatan paralel)

​RP=R1×R2R1+R2RP=8×328+32RP=25640RP=6,4Ω​

2. Gunakan rumus hukum ohm
   ​R=VI6,4+R=303R=303−6,4R=10−6,4R=3,6Ω​

 

7. Pada rangkaian listrik di samping, besar kuat arus I adalah…

1. 1. ​15A​
   2. ​13A​
   3. ​45A​
   4. 1 A
   5. 3 A

Jawaban:

Jawaban : C

Diketahui :

V = 9,6 V

R1 = 3 Ω

R2 = 3 Ω

R3 = 6 Ω

R4 = 9 Ω

Ditanyakan :

I = ..?

Jawaban :

1. Menentukan hambatan total
   ​R1,2=R1+R2R1,2=3+3R1,2=6Ω​

​R12,3=R12×R3R12+R3R12,3=6×66+6R12,3=3612R12,3=3Ω​

​R123,4=R123+R4R123,4=3+9R123,4=12Ω​

2. Mencari nilai kuat arus dengan rumus hukum ohm

​I=VRI=9,612I=45A​

8. Perhatikan gambar rangkaian listrik di samping. Apabila titik a dan titik b dihubungkan dengan kawat penghantar yang memiliki hambatan 0,002 Ω, kuat arus yang mengalir melalui kawat penghantar tersebut adalah..

1. 1. 0 A
   2. 11,2 A
   3. 1,6 A
   4. 2,4 A
   5. 3,2 A

Jawaban:

Jawaban: A

Diketahui:

Titik a – b dipasang kawat

RKawat = 0,002 Ω

R1 = 8 Ω

R2 = 4 Ω

R3 = 1 Ω

R4 = 2 Ω

Ditanyakan:

Iab = …?

Jawaban:

Pada rangkaian tersebut, bila titik a dan titik b dihubungkan kawat penghantar maka akan menjadi rangkaian jembatan wheatstone. Konsep dari jembatan wheatstone adalah :

R1R3 = R2 x R4
8 x 1 = 4 x 2

Sehingga beda potensial a dan b sama dengan 0. Karena rangkaian merupakan jembatan wheatstone maka jika dipasang galvanometer di kawat ab tidak akan ada tegangan/beda potensial. Artinya, arus yang mengalir pada kawat tersebut juga adalah nol.

9. Perhatikan gambar rangkaian listrik di samping. Besar arus listrik yang mengalir pada hambatan 1 ohm adalah …

1. 1. 1,5 A
   2. 2,0 A
   3. 2,7 A
   4. 3,0 A
   5. 3,4 A

Jawaban:

Jawaban: D

Diketahui :

Gambar rangkaian

Ditanyakan :

Arus listrik yang mengalir pada hambatan 1 ohm

Jawaban :

1. 1. 1. Menghitung hambatan pengganti paralel R1 dan R2
         ​R1,2=R1⋅R2R1+R2R1,2=4⋅44+4R1,2=168R1,2=2Ω​
      2. Menghitung hambatan pengganti seri R1,2 dan R3
         ​R1,2;3=R1,2+R3R1,2;3=2+2R1,2;3=4Ω​
      3. Menghitung hambatan pengganti seri R4 dan R5
         ​R4,5=R4+R5R4,5=3+1R4,5=4Ω​
      4. Menghitung hambatan total (paralel)
         ​RT=R1,2;3⋅R4,5R1,2;3+R4,5RT=4⋅44+4RT=168RT=2Ω​
      5. Menghitung arus total dengan hukum ohm
         ​I=VRI=122I=6A​
      6. Menghitung arus pada R5
         Arus pada R5 sama dengan arus pada R4 karena keduanya dihubungkan secara seri. Maka besar arusnya adalah
         ​I4=RTR4+R5⋅ITI4=23+1⋅6I4=3A​

10. Untuk rangkaian listrik di samping, besar kuat arus yang mengalir melalui resistor 15 Ω adalah..

1. 1. 0,837 A
   2. 0,631 A
   3. 0,346 A
   4. 0,254 A
   5. 0,105 A

Jawaban:

Jawaban : B

Diketahui:

Suatu rangkaian

Ditanyakan:

I15=…?

Jawaban:

1. 1. 1. Tentukan hambatan total

         

         ​Rp=R1⋅R2R1+R2Rp=5⋅15+1Rp=56Ω​

         ​Rs=R3+RpRs=15+56Rs=956Ω​

      2. Menentukan kuat arus
         ​I=VRI=10956I=0,631V

Jawaban : B

Diketahui:

Suatu rangkaian

Ditanyakan:

I15=…?

Jawaban:

1. 1. 1. Tentukan hambatan total

         

         ​Rp=R1⋅R2R1+R2Rp=5⋅15+1Rp=56Ω​

         ​Rs=R3+RpRs=15+56Rs=956Ω​

      2. Menentukan kuat arus
         ​I=VRI=10956I=0,631V