Penyelesaian soal Elektrodinamika

Penyelesaian: Diketahui: R = 120 Ω l1 = 60 cm l2 = 80 cm-60 cm = 20 cm Ditanyakan: Rx = ? Jawab: Rxl1 = Rl2 Rx = Rl2/l1 Rx = 120 Ω . 20 cm /60 cm Rx = 40 Ω Jadi besarnya hambatan Rx adalah 40 Ω.

Pembahasan Diketahui : Resistor 1 (R1) = 2Ω Resistor 2 (R2) = 4Ω Resistor 3 (R3)= 6Ω Sumber ggl 1 (E1) = 9 V Sumber ggl 2 (E2) = 3 V Ditanya : Kuat arus yang mengalir pada rangkaian (I) Jawab : Soal ini berkaitan dengan hukum Kirchhooff. Langkah-langkah dan cara menyelesaikan soal ini : Pertama, pilih arah arus sesuka hati anda. Anda bisa memilih arus berlawanan atau searah dengan arah putaran jarum jam. Kedua, ketika arus melewati hambatan atau resistor (R) terjadi penurunan potensial sehingga V = IR bertanda negatif. Ketiga, jika arus bergerak dari potensial rendah ke tinggi (– ke +) maka maka sumber ggl (E) tersebut bertanda positif karena terjadi pengisian energi pada sumber ggl. Jika arus bergerak dari potensial tinggi ke rendah (+ ke -) maka sumber ggl (E) tersebut bertanda negatif karena terjadi pengosongan energi pada sumber ggl. Pada penyelesaian soal ini, arah arus dipilih searah dengan arah putaran jarum jam. - I R 1 + E 1 – I R2 – I R3 – E 2 = 0 -2I+9–4I–6I–3=0 - 12 I + 6 = 0 - 12 I = – 6 I = -6 / -12 I = 0,5

Kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah 0,5 Ampere. Kuat arus listrik bertanda positif artinya arah arus listrik sesuai dengan perkiraan yakni searah dengan arah putaran jarum jam. Apabila kuat arus listrik bertanda negatif maka arah arus listrik berlawanan dengan arah putaran jarum jam. Jawaban yang benar adalah D. Penyelesaian: a) Kuat arus yang melalui R1 , R2 dan R3 Langkah-langkah standar : - menentukan arah arus - menentukan arah loop - masukkan hukum kirchoff arus - masukkan hukum kirchoff tegangan - menyelesaikan persamaan yang ada Misalkan arah arus dan arah loop seperti gambar berikut :

Hukum Kirchoff Arus dan Tegangan :

Loop 1

(Persamaan I) Loop II

(Persamaan II)

Gabungan persamaan I dan II : b) Beda potensial antara titik B dan C

c) Beda potensial antara titik B dan D

d) Daya pada hambatan R1

Pembahasan a) Hambatan pengganti

b) Kuat arus rangkaian

c) Kuat arus yang melalui R4 sama dengan kuat arus rangkaian

d) Kuat arus yang melalui R1

e) Kuat arus yang melalui R2

f) Kuat arus yang melalui R3

g) Beda potensial ujung-ujung hambatan R4 V4 = I4R4 = (1,2)(10) = 12 volt h) Beda potensial ujung-ujung R1 V1 = I1R1 = (0,6)(20) = 12 volt i) Beda potensial ujung-ujung R2 sama dengan beda potensial pada ujung R1 karena dirangkai parallel j) Daya yang diserap R1

Rumus daya listrik: P=VxI a) daya lampu P = V x I = 220 x 0,25 = 55 watt b) energi dalam 12 jam = 12 x 60 x 60 detik = 43200 detik W = P x t = 55 x 43200 = 2376000 Joule