KUNCI JAWABAN UJI KOMPETENSI BAB 1 FISIKA ERLANGGA KELAS 12 K2013 REVISI Bagian 3

 KUNCI JAWABAN UJI KOMPETENSI BAB 1 FISIKA ERLANGGA KELAS 12 K2013 REVISI Bagian 3

PILIHAN GANDA

21. Perhatikan rangkaian listrik pada gambar di samping. Besar daya pada hambatan 3Ω adalah …

1. 1. 0 W
   2. 1 W
   3. 3 W
   4. 6W
   5. 12 W

Jawaban :

Jawaban : E

Diketahui :

Gambar Rangkaian

 

 

Ditanyakan :

P3Ω =..?

Jawaban :

Berilah arah loop terlebih dahulu:

 

 

LOOP 1:

​∑ϵ+∑IR=0−6+(6+3)I1−3I2=09I1−3I2=63I1−I2=2………………(1)​

LOOP 2:

​∑ϵ+∑IR=0−6+(6+3)I2−3I1=09I2−3I1=63I2−I1=2………………(2)​

Dari kedua persamaan (1) dan (2) eliminasilah:

​3I1−I2=2|×1|−I1+3I2=2|×3|______________3I1−I2=2−3I1+9I2=6______________+8I2=8I2=88=1A​​

Setelah mendapatkan I2 substitusikan ke salah satu persamaan (1) atau (2) untuk mencari I1:

​3I1−I2=23I1−1=23I1=3→I1=1A​

Maka arus yang mengalir di hambatan 3Ω  terdiri dari I1 dan I2, sehingga:

​I3Ω=I1+I2=1+1=2A​

Besar dayanya adalah:

​P3Ω=I3Ω2R3ΩP3Ω=23x3=4×3=12W​

22. Suatu perkampungan terpencil memanfaatkan air terjun yang tingginya 40 m untuk membuat PLTA mikro dengan tegangan keluaran 220 V. Efisiensi pengubahan energi air terjun menjadi energi listrik 50%. Besar debit air terjun tersebut jika dari generator dapat ditarik arus listrik 200 A tanpa menyebabkan tegangan pada generator turun adalah …

1. 1. 220 L/s
   2. 110 L/s
   3. 55 L/s
   4. 22 L/s
   5. 11 L/s

Jawaban :

Jawaban : D

Diketahui :

h = 40 m

V = 220

η = 50% = 0,5

I = 200 A

Ditanyakan :

Q = ..?

Jawaban :

​​H=PoutPinH=VIEptH=VImghtH=VIρVghtH=VIρQgh​​

 

​Q=VIηρghQ=VIηρghQ=220×2000,5×1000×10×40Q=0,22m3/sQ=220L/s​

 

23. Pada gambar di samping, besar energi yang terjadi tiap menit pada resistor 4 ohm adalah … joule

1. 1. 240
   2. 800
   3. 1.200
   4. 2.400
   5. 2800

Jawaban :

Jawaban : A

Diketahui :

E1 = 12V

E2 = 8V

R1 = 4Ω

R2 = 8Ω

t = 1 menit = 60s

Ditanyakan :

W1 =..?

Jawaban :

1. Mencari nilai arus pada resistor 1

E1 = IR1 + IR2

12 = 4I + 8I

12 = 12I

I = 1A

2. Mencari daya pada resistor 1

P = I2 R

P = 12 x 4

P = 4Ω

3. Mencari energi yang terimpan tiap menit

W = P t

W = 4 x 60

W = 240 Joule

24. Seutas kawat seragam dibuat dari bahan dengan hambatan jenis ρ. Kawat memiliki panjang L dan diameternya d. Ketika arus konstan I mengalir melalui kawat, laju kalor dibangkitkan dalam kawat adalah …

1. 1.  ​4IρLπd2​
   2. ​IρLπd2​​
   3.  ​4I2ρLπd2​
   4.  ​I2(4ρLπd2)2​
   5. ​ρLd24I​

Jawaban :

Jawaban : C

Diketahui :

ρ = hambatan jenis

L = panjang

d = diameter

I = arus konstan

Ditanyakan :

P =…?

Jawaban :

1. Tentukan hambatan penghantar

​​R=ρLAR=ρL14πd2R=4ρLπd2​​

2. Menentukan laju kalor (daya) yang dibangkitkan

​​P=I2RP=I24ρLπd2P=4I2ρLπd2​​

25. Dalam rangkaian yang ditunjukkan di samping, total daya yang didisipasi sebagai panas dalam ketiga resistor adalah 12 W. Nilai hambatan R dalam rangkaian adalah …

1. 1. 6 Ω
   2. 10 Ω
   3. 13 Ω
   4. 24 Ω
   5. 28 Ω

Jawaban :

Jawaban : D

Diketahui :

VS = 12V

R1 = 6Ω

R2 = 8Ω

R3 = R

P = 12 w

Ditanyakan :

R =…?

Jawaban :

1. Tentukan arus total yang mengalir pada rangkaian

​P=VII=PVI=1212I=1A​​​

2. Tentukan tegangan pada resistor 1

​​V1=IR1V1=1×6V1=6V​​

3. Tentukan daya tegangan pada R

Karena V1 telah diketahui maka jika resistor 2 dan 3 diparalelkan akan memiliki tegangan yang sama dengan besar:

​​VP+V1=VSVP=VS−V1VP=12−6VP=6V​​

Karena tegangan di rangkaian paralel sama besar maka ​V2=V3=6V​

4. Menentukan nilai arus pada R3

​​I2=V2R2I2=68I2=0,75A​​

Maka nilai arus pada R3 adalah:

​​IT=I1=I2+I3I3=IT−I2I3=1−0,75I3=0,25A​​

5. Menentukan nilai R3

Karena arus dan tegangan pada hambatan R telah diketahui, maka:

​​V=IRR3=V3I3R3=60,25R3=24Ω