Muhamad Ari Prastyo

Contoh soal beserta jawaban listrik dinamis

Pernyataan berikut yang tidak tepat adalah ....
a. kuat arus listrik berbanding terbalik dengan waktu
b. muatan listrik berbanding terbalik dengan waktu
c. kuat arus listrik berbanding lurus dengan muatan
d. muatan listrik berbanding lurus dengan kuat arus dan waktu
(jawaban :B)
Muatan listrik 4.500 C mengalir melalui penghantar selama 15 menit. Kuat arus listrik yang melalui penghantar adalah ....
a. 0,3 A
b. 2 A
c. 3 A
d. 5 A
(jawaban : C)
Arus listrik 500 mA mengalir selama 5 menit, maka muatan listrik yang mengalir adalah ....
a. 500 C
b. 100 C
c. 150 C
d. 2.500 C
(jawaban :C)
Pada sebuah penghantar mengalir arus listrik 250 mA. Jika muatan yang mengalir 5.000 C membutuh kan waktu selama ....
a. 20 s
b. 4.750 s
c. 5.250 s
d. 20.000 s
(jawaban :D)
Seorang siswa memiliki hambatan 2 buah sebesar 180 ohm. 2 buah hambatan 60 ohm dan 3 buah 90 ohm. Untuk mengganti hambatan yang terbakar 30 ohm, maka yang di lakukan siswa berikut benar, kecuali ....
a. menyusun paralel hambatan 180 ohm, 60 ohm, dan 90 ohm masing-masing 2 buah.
b. menyusun paralel hambatan 180 ohm dan 90 ohm masing-masing 2 buah
c. menyusun paralel 2 buah hambatan 60 ohm
d. menyusun paralel 3 buah hambatan 90 ohm
(jawaban :B)
Suatu penghantar mempunyai hambatan R. Jika penghantar itu di potong menjadi dua bagian yang sama dan keduanya di satukan secara paralel, hambatannya menjadi ....
a. 1/4 R
b. 1/2 R
c. R
d. 2 R
(jawaban:A)
Apabila sebuah lampu di susun seri terbakar, maka lampu-lampu lain dalam rangkaian listrik akan ....
a. semua lampu akan turut terbakar
b. semua lampu akan padam
c. semua lampu akan tetap menyala
d. semua lampu menyala lebih terang
(jawaban:B)
Trafo set up memiliki jumlah lilitan primer yang…dari lilitan sekunder
a. Lebih banyak
b. Lebih sedikit
c. Sama
d. Sejajar
e. Semua benar
(jawaban:B)
Uraian
9. Kuat arus di dalam sepotong kawat penghantar adalah 10 A. Berapa menit waktu yang diperlukan oleh muatan sebesar 9.600 C untuk mengalir melalui penampang tersebut?
Jawab:
Diketahui:
I = 10 A
Q = 9.600 C
Ditanyakan:
t…?
Penyelesaian:
I = Q / t
t = Q / I = 9.600 C / 10 A = 960 s atau 16 menit.

10. Sepotong kawat dihubungkan pada beda potensial 12 V. Jika kuat arus yang melalui kawat tersebut 4 A, berapakah hambatan kawat tersebut?
Jawab:
Diketahui:
V = 12 Volt
I = 4 A
Ditanyakatan:
R….?
Penyelesaian:
I = V / R
R = V / I = 12 V / 4 A = 3 Ohm.

contoh soal beserta jawaban teori relativitas

Sebuah pesawat antariksa melewati bumi dengan kelajuan 0,6 c. Menurut penumpang pesawat panjang pesawat L,maka menurut orang di bumi panjang pesawat adalah….

a. 2 L

b. L

c. 0,8 L

d. 0,6 L

e. 0,4 L

Sebuah roket waktu diam dibumi mempunyai panjang 100m. Roket tersebut bergerak dengan kecepatan 0,8c ( c = kecepatan cahaya dalam vakum). Menurut orang di bumi,panjang roket tersebut selama bergerak adalah….

a. 50m

b. 60m

c. 70m

d. 80m

e. 100m

Balok dalam keadaan diam panjangnya 2 meter. Panjang balok ,menurut pengamat yang bergerak terhadap balok dengan kecepatan 0,8c (c = laju cahaya)adalah….

a. 0,7m

b. 1,2m

c. 1,3m

d. 1,6m

e. 2,0m

Seorang pengamat di stasiun ruang angkasa mengamati adanya dua pesawat antariksa A dan B yang datang menuju stasiun tersebut dari arah yang berlawanan dengan laju vA = vB = ¾ c (c adalah cepat rambat cahaya). Kelajuan pesawat A menurut pilot pesawat B adalah…

a. 9/16 c

b. 8/9 c

c. 24/25 c

d. 4/3 c

e. 3/2 c

Panjang benda diukur pengamat yang diam = 12 m. Berapakah panjang benda itu bila diukur oleh pengamat yang bergerak dengan kecepatan 0,8 c (c = kecepatan cahaya) relatif terhadap benda?

a. 12,6 m

b. 12,2 m

c. 9,6 m

d. 7,2 m

e. 6,0 m

Panjang benda diukur saat bergerak menyusut 20 cm dari panjangnya saat diukur dalam keadaan diam. Bila panjang benda diukur dalam keadaan diam panjangnya 1 m dan c = kecepatan cahaya, maka kecepatan gerak benda adalah...

a. 0,2 c

b. 0,3 c

c. 0,4 c

d. 0,6 c

e. 0,8 c

Benda bergerak dengan laju 0,6 c dengan arah sesuai panjang benda. Bagi pengamat yang diam terlihat panjang benda mengalami penyusutan sebesar...

a. 6 %

b. 20 %

c. 36 %

d. 64 %

e. 80 %

Suatu peristiwa terjadi selama 3 sekon menurut pengamat yang bergerak menjauhi peristiwa itu dengan kecepatan 0,8 c (c = kecepatan cahaya). Menurut pengamat yang diam, peristiwa tersebut terjadi selama selang waktu...

a. 5,0 s

b. 4,8 s

c. 3,0 s

d. 1,8 s

e. 1,2 s

Uraian

Sebuah kereta api bergerak dengan kecepatan 120 km/jam. Pada saat itu Salim berlari di atas kereta dengan kecepatan 10 km/jam searah kereta. Berapakah kecepatan Salim tersebut menurut orang yang berada di dalam kereta api dan orang yang berdiri di stasiun?

Jawab : Stasiun relatif diam menjadi kerangka acuan terhadap kereta api dan kereta api sebagai kerangka acuan terhadap Salim. Maka kecepatan Salim relatif terhadap kereta api adalah:

v_x’ = +10 km/jam

Sedangkan kecepatan Salim terhadap stasiun adalah v_x, besarnya memenuhi:

v_x = v + v_x’

v_x = 120 + 10

v_x = 130 km/jam

Partikel B bergerak terhadap A dengan kecepatan 0,8c ke kanan. Partikel C bergerak terhadap B dengan kecepatan 0,6c ke kanan. Tentukan kecepatan partikel C relatif terhadap A berdasarkan relativitas Newton.

Jawab : Partikel A diam menjadi kerangka acuan dari partikel B dan partikel B sebagai kerangka acuan dari partikel C. Maka kecepatan partikel C relatif terhadap A yakni:

v_x = v + v_x’

v_x = 0,8c + 0,6c

v_x = 1,4c

Jadi, kecepatan partikel C relatif terhadap A adalah 1,4c.

contoh soal beserta jawaban alat optik

Sebuah benda terletak pada 3 jarak 5 cm di depan cermin cembung yang berjari-jari 20 cm. sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin adalah….

a. Nyata,tegak,diperkecil

b. Nyata,terbalik,diperbesar

c. Maya,tegak,diperbesar

d. Maya,tegak,diperkecil

e. Maya,terbalik,diperbesar

Di mana sebuah benda harus diletakkan di depan sebuah lensa cembung dengan kekuatan +2 dioptri agar supaya didapatkan bayangan maya,tegak,dan diperbesar. Benda harus diletakkan pada jarak….

a. Kurang dari pada 50 cm

b. Lebih dari pada 50 cm tetapi kurang dari pada 65 cm

c. Tepat pada 50 cm

d. Lebih dari pada 50 cm tetapi kurang dari pada 100 cm

e. Tepat pada 100 cm

Sebuah cermin cembung ditempatkan di tikungan jalan. Ketika terdapat benda yang jaraknya 2m dari cermin,bayangan yang terbentuk 1/16 kali tinggi benda. Jarak fokus cermin adalah….

a. 12/7

b. 2/15

c. 15/2

d. 7/2

e. 5/8

Untuk mendapatkan sebuah bayangan yang terletak pada jarak 15 cm di belakang lensa positif yang jarak fokus atau titik apinya 7,5 cm,benda tersebut harus diletakkan berada di depan lensa tersebut pada jarak….

a. 2,5 cm

b. 7,5 cm

c. 15 cm

d. 22,5 cm

e. 30,0 cm

Sebuah benda diletakkan di muka lensa cembung yang berjarak titik api 12 cm. jikabayangan yang terbentuk bersifat tegak diperbesar 3 kali,maka benda terletak di muka lensa pada jarak (dalam satuan cm)….

a. 6

b. 8

c. 12

d. 16

e. 18

Titik dekat mata seorang siswa terletak pada jarak 120cm di depan mata. Untuk melihat dengan jelas suatu benda yang berada 30 cm didepan mata,kekuatan lensa kacamata yang harus dipakai memiliki kekuatan/berdaya lensa (dalam satuan dioptri )….

a. -5

b. -4,16

c. -2,5

d. 2,5

e. 4,16

Pada saat membaca,jarak terdekat yang dapat dilihat seorang kakek rabun dekat adalah 40 cm. kekuatan lensa kaca mata yang diperlukan adalah….

a. 3/2 dioptri

b. 2/3 dioptri

c. 4/3 dioptri

d. 3/4 dioptri

e. 1/4 dioptri

Pernyataan berikut yang benar mengenai cacat mata adalah….

a. Pada mata miopi,bayangan jatuh di belakang retina

b. Pada mata hipermetropi,dapat melihat jelas benda jauh

c. Mata hipermetropi dapat melihat dengan jelas bila memakai kaca mata negatif

d. Mata hipermetropi dapat membaca jelas pada jarak baca normal

e. Mata miopi dinormalkan dengan memakai kaca mata positif

Uraian

Sebutkan sifat-sifatcermin datar!

Jawab :

· jarak benda dengan jarak bayangan sama

· Bayangan bersifat maya

· Tinggi benda sama dengan tinggi bayangan

· Ukuran bayangan sama dengan ukuran benda asli

· Bayanga tegak

Apa yang dimasud dengan Lup?

Jawab :lup adalah alat optik yang berfungsi mengamati benda kecil agar tampak besar dan jelas dengan menggunakan lensa cembung.

contoh soal beserta jawaban tegangan , impedasi ,kuat arus listrik bolak balik

1. Resistor (R) sebesar 50 Ω dan kumparan (L) dengan reaktansi induktif 150Ω serta kapasitor (C) dengan reaktansi kapasitif 100Ω dihubungkan seri pada rangkaian , maka beda fase arus terhadap tegangan pada rangkaian adalah..

a.0°

b.60°

c.30°

d. 90°

e.45°

2. Jika kapasitor C, induksi L, dan tahanan R dipasang secara seri, maka frekuensi resonansi rangkaian dapat diturunkan dengan ….

a. mengecilkan R

b. membesarkan L

c. mengecilkan C

d. membesarkan tegangan pada ujung-ujung rangkaian

e. mengecilkan arus dalam rangkaian

3. Sebuah hambatan 10 ohm dihubungkan seri dengan sebuah kapasitor 25 mF. Maka, impedansi pada frekuensi 1000 Hz adalah ….

a. 12 ohm

b. 15 ohm

c. 3 ohm

d. 9 ohm

e. 7 ohm

4. Pada frekuensi 1000 Hz, reaktansi dari sebuah indikator adalah 2000 ohm, dan reaktansi dari sebuah kapasitor adalah 5000 ohm. Jika induktor dan kapasitor tersebut kita pasang pada suatu rangkaian, maka resonansi akan terjadi pada frekuensi ….

a. 2500 Hz

b. 1823 ohm

c. 1500 ohm

d. 2236 ohm

e. 2500 ohm

5. Beda potensial jala-jala listrik pada sebuah rumah 220 volt dan memiliki frekuensi 100Hz, dihubungkan seri dengan R = 10 ohm dan L = 0,03 henry. Arus yang mengalir pada rangkaian adalah ….

a. 15 ampere

b. 3 ampere

c. 12,5 ampere

d. 10,3 ampere

e. 4 ampere

6. Pada frekuensi 100 Hz, reaktansi daripada sebuah kapasitor 4000 ohm dan reaktansi daripada sebuah inductor adalah 1000 ohm. Jika kapasitor dan inductor tersebut dipasang pada sebuah rangkaian, maka akan terjadi resonansi pada frekuensi ….

a. 60 Hz

b. 300 Hz

c. 400 Hz

d. 500 Hz

e. 200 Hz

7. Kita ukur tegangan jaringan listrik di rumah dengan memakai voltmeter, maka yang terukur adalah tegangan ….

a. maksimumnya

b. efektifnya

c. sesaatnya

d. rata-ratanya

e. minimumnya

8. Jarum suatu voltmeter yang dipergunakan utuk mengukur suatu tegangan bolak-balik menunjuk harga 110 volt. Ini berarti bahwa tegangan itu ….

a. tetap

b. berubah antara 0 dan 110 volt

c. berubah antara 0 dan 110√2 volt

d. berubah antara -110 volt dan +110 volt

e. berubah antara -1100√2 volt dan + 110√2 volt

Uraian

9. Sebuah rangkaian seri RLC terdiri dari R = 80 Ω, L = 1 H, dan C = 1 μF. Jika rangkaian tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan ac dan terjadi resonansi, maka tentukanlah frekuensi resonansinya.

Pembahasan
fR = 1 / {2π √(LC)}⇒ fR = 1 / {2π √(1.1 x 10^-6)}⇒ fR = 1 / (2π .10^-3)⇒ fR = 10³ / 2π⇒ fR = 500/π Hz

10. Suatu rangkaian seri RLC dengan R = 800 Ω , L = 8 H, dan C = 20 μF dihubungkan dengan sumber arus bolak-balik dengan tegangan V = 50√2 sin 50 t volt. Tentukanlah :

a. Reaktansi induktif
b. Reaktansi kapasitif
c. Impedanasi
d. Arus efektif sumber
e. Tegangan pada masing-masing komponen

Pembahasan

a.Reaktansi induktif

Dari V = 50√2 sin 50 t volt, diketahui ω = 50
XL = ω.L ⇒ XL = 50.(8) ⇒ XL = 400 Ω.

b.Reaktansi kapasitif

Diketahui C = 20 μF = 20 x 10^-6 F.
Xc = 1/(ωC) ⇒ Xc = 1/(50.20 x 10^-6) ⇒ Xc = 1000 Ω.

c. Impedansi

Z = √{R² + ( XL - Xc)²} ⇒ Z = √{800² + ( 400 - 1000)²} ⇒ Z = √(640.000 + 360.000) ⇒ Z = √(10⁶) ⇒ Z = 1000 Ω.

d.Arus efektif sumber

     Arus efektif merupakan hasil bagi tegangan efektif dengan impedansi. Karena yang diketahui pada soaladalah tegangan maksimum, maka kita cari terlebih dahulu tegangan efektifnya.
     Vef = Vmax / √2     ⇒ Vef = 50√2 / √2     ⇒ Vef = 50 volt.
     Ief = Vef / Z     ⇒ Ief = 50 / 1000     ⇒ Ief = 0,05 A     ⇒ Ief = 50 mA.

Tegangan pada masing-masing komponen

     Pada resistor (VR)
     VR = I.R     ⇒ VR = 0,05 (800)     ⇒ VR = 40 volt.

     Pada induktor (VL)
     VL = I.XL     ⇒ VL = 0,05 (400)     ⇒ VL = 20 volt.

     Pada kapasitor (Vc)
     Vc = I.Xc     ⇒ Vc = 0,05 (1000)     ⇒ Vc = 50 volt.

contoh soal beserta jawaban Hukum tegangan , hambatan ,kuat arus searah

1. Jarum suatu voltmeter yang dipergunakan untuk mengukur sebuah tegangan bolak-balik menunjukkan harga 110 volt. Ini berarti tegangan itu……

A. tetap
B. berubah antara 0 dan 110 volt
C. berubah antara 0 dan 110 volt
D. berubah antara -110 volt dan +110 volt
E. berubah antara -110 volt dan +110 volt

2. Sebuah kapisitor dirangkai pada sumber tegangan bolak-balik 250 Volt yang frekuensi 50 Hz, ternyata reaktansi kapasitifnya 5000/π ohm. Kapasitas dari kapasitor itu adalah……

A. 2μF D. 20μF
B. 5μF E. 50μF
C. 10μF

3. Arus searah I mengalir dalam sebuah resistor dan menghasilkan suatu efek pemansan tertentu. Nilai penghambat harus dijadikan setengah kali semula untuk mendapatkan efek pemanasan yang sama ketika arus bolak-balik dialirkan ke dalamnya. Nilai puncak arus bolak-balik ini adalah…..

A. I/2 D. √21
B. I/√2 E. 2I
C. I

4. Hambatan 1000 Ω, kumparan 05 Henry, kapasitor 0,2 mikroFarad dirangkaian seri dan dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik yang frekuensi angulernya 500 rad/s. hasilnya impedansi rangkaian tersebut mendekati…..

A. 100 Ω D. 1800 Ω
B. 500 Ω E. 2600 Ω
C. 1600 Ω

5. Tangen sudut fase rangkaian seri resistor 200 ohm dan induktor 0,20 Henry beroperasi pada 360/π Hz adalah…..

A. 0,63 D. 1,63
B. 0,72 E. 0,82
C. 1,38

6. Resistor dengan hambatan 50 ohm dan kumparan dengan reaktansi induktif 150 ohm dan kapasitor dengan reaktansi kapasitif 100 ohm dihubungan seri pada sumber tegangan bolak-balik. Beda fase antara arus dan tegangan pada rangkaian adalah sebesar ….. derajat

A. 0 D. 60
B. 30 E. 90
C. 45

7. Sebuah resistor dan sebuah kumparan dihubungkan seri pada sumber tegangan bolak-balik 100 volt. tegangan antara kedua ujung kumparan dan resistor sama besar. tegangan tersebut adalah …..

A. 252 volt D. 60√2 volt
B. 50 volt E. 75 volt
C. 50√2 volt

8. Jarum suatu voltmeter yang digunakan untuk mengukur suatu tegangan bolak-balik menunjukkan harga 110 volt. Ini berarti bahwa tegangan itu :

A. tetap
B. berubah antara 0 dan 110 volt
C. berubah antara 0 dan 110 2 volt
D. berubah antara -110 volt dan + 110 volt
E. berubah antara -110 2 dan + 110 2 volt

9. Tiga buah hambatan dihubungkan secara paralel. Hambatan tersebut masing masing bernilai 2 ohm, 1 ohm dan 2 ohm. Jika rangkaian hambatan tersebut dihubungkan pada tegangan 12 volt, hitunglah besarnya kuat arus total dan kuat arus yang mengalir pada hambatan 1 ohm.

Jawab:

R1 = 2 ohm

R2 = 1 ohm

R3 = 2 ohm

V = 12 volt

1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

= ½ + 1/1 + ½

= 4/2

Rtotal = ½ ohm

Kuat arus totalnya adalah:

V = Itotal X Rtotal

Itotal = V / Rtotal = 12/(1/2) = 24 ampere

Kuat arus pada resistor 1 ampere adalah

IR2 = V / R2 = 12 / 1 =12 ampere

10. Tiga buah hambatan disusun secara seri, masing – masing nilainya 4 ohm, 3 ohm dan 5 ohm. Hambatan ini kemudian dipasang pada tegangan 120 volt. Hitunglah besarnya tegangan pada hambatan 3 ohm.

Jawab:

R1 = 4 ohm

R2 =3 ohm

R3 =5 ohm

V = 120 volt

Rtotal = 4 ohm + 3 ohm + 5 ohm = 12 ohm

V = I . R

I = V/Rtotal = 120 /12 = 10 A

V pada R2 (bernilai 3 ohm) adalah

VR2 = I X R2

= 10 X 3

= 30 volt