Bank Soal Fisika SMA Daya dan Energi Listrik

Soal

Pilgan

Indra melakukan percobaan dengan merangkai 2 resistor dan 3 baterai seperti pada gambar berikut.

Besar daya listrik yang terdisipasi di dalam resistor 5 Ω5\ \Omega adalah ....

A

5 W

B

10 W

C

15 W

D

20 W

E

25 W

Pembahasan:

Diketahui:

Gambar rangkaian listrik:

Hambatan 1 R1=5 ΩR_1=5\ \Omega

Hambatan 2 R2=4 ΩR_2=4\ \Omega

Tegangan baterai 1 ε1\varepsilon_1 = 14 V

Tegangan baterai 2 ε2\varepsilon_2 = 24 V

Tegangan baterai 3 ε3\varepsilon_3 = 20 V

Ditanya:

Daya di hambatan 1 P1=P_1=?

Dijawab:

Rangkaian listrik pada soal dapat dihitung dengan menggunakan hukum II Kirchhoff pada 1 loop. Hukum II Kirchhoff menyatakan bahwa dalam rangkaian tertutup, jumlah ggl dan penurunan tegangannya sama dengan nol. Secara matematis dirumuskan dengan persamaan berikut.

Σ ε+Σ IR=0\Sigma\ \varepsilon+\Sigma\ IR=0

Dengan cacatan bahwa ggl bertanda positif (+) jika saat mengikuti arah loop, kutub positif sumber dijumpai terlebih dahulu. Jika arah arus sama dengan arah loop, maka arusnya bernilai positif (+).

Sehingga, misal arah loop dibuat searah jarum jam, maka:

Σ ε+Σ IR=0\Sigma\ \varepsilon+\Sigma\ IR=0

(ε1+ε2+ε3)+I(R1+R2)=0\left(\varepsilon_1+\varepsilon_2+\varepsilon_3\right)+I\left(R_1+R_2\right)=0

(1424+20)+I(5+4)=0\left(-14-24+20\right)+I\left(5+4\right)=0

18+9I=0-18+9I=0

9I=189I=18

I=189I=\frac{18}{9}

I=2I=2 A

Menghitung daya yang terdisipasi di dalam hambatan 1.

Daya merupakan energi persatuan waktu dan dirumuskan dengan persamaan berikut.

P=Wt=I2R=V2RP=\frac{W}{t}=I^2R=\frac{V^2}{R}

Maka,

P1=I2R1P_1=I^2R_1

P1=(2)2(5)P_1=\left(2\right)^2\left(5\right)

P1=(4)(5)P_1=\left(4\right)\left(5\right)

P1=20P_1=20 W

Jadi, besar daya listrik yang terdisipasi di dalam resistor 5 Ω5\ \Omega adalah 20 W.

Video
13 Agustus 2020
Cara Melakukan Pengukuran
Rangkuman

Siswa

Ingin latihan soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Guru

Ingin akses bank soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Soal Populer Hari Ini

Cek Contoh Kuis Online

Kejar Kuis

Cek Contoh Bank Soal

Kejar Soal