Latihan Fisika Kelas XII Rangkaian Arus Searah
# 7
Pilgan

Anik ingin mengadakan pesta wisudanya di rumahnya dengan menggunakan 5 buah lampu yang memiliki spesifikasi yaitu 30 W 110V. Semua lampu tersebut akan dirangkai paralel dan dihubungkan dengan sumber tegangan dari PLN. Jika tegangan sumber dari PLN adalah 220 V, maka besar daya yang harus Anik sewa ke PLN adalah ....

A

30 watt

B

60 watt

C

120 watt

D

300 watt

E

600 watt

Pembahasan:

Diketahui:

Jumlah lampu nn = 5 buah lampu

Daya lampu PLP_{\text{L}} = 30 W

Tegangan lampu VLV_{\text{L}} = 110 V

Tegangan sumber VSV_{\text{S}} = 220 V

Ditanya:

Daya sumber PS=P_{\text{S}}=?

Dijawab:

Daya merupakan energi persatuan waktu dan dirumuskan dengan persamaan berikut.

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

Karena 5 buah lampu dipasang paralel, maka hambatan total rangkaian listrik dapat dihitung dengan persamaan berikut.

1RP=1RL1+1RL2+1RL3+1RL4+1RL5\frac{1}{R_{\text{P}}}=\frac{1}{R_{\text{L1}}}+\frac{1}{R_{\text{L2}}}+\frac{1}{R_{\text{L3}}}+\frac{1}{R_{\text{L4}}}+\frac{1}{R_{\text{L5}}}

1RP=1RL+1RL+1RL+1RL+1RL\frac{1}{R_{\text{P}}}=\frac{1}{R_{\text{L}}}+\frac{1}{R_{\text{L}}}+\frac{1}{R_{\text{L}}}+\frac{1}{R_{\text{L}}}+\frac{1}{R_{\text{L}}}

1RP=5RL\frac{1}{R_{\text{P}}}=\frac{5}{R_{\text{L}}}

RP=RL5R_{\text{P}}=\frac{R_{\text{L}}}{5}

Rtotal=RL5R_{\text{total}}=\frac{R_{\text{L}}}{5}

Berdasarkan persamaan:

PL=VL2RL RL=VL2PLP_{\text{L}}=\frac{V_{\text{L}}^2}{R_{\text{L}}}\rightarrow\ R_{\text{L}}=\frac{V_{\text{L}}^2}{P_{\text{L}}}

Maka,

RL=(110)230R_{\text{L}}=\frac{\left(110\right)^2}{30}

Sehingga,

Rtotal=(110)2305R_{\text{total}}=\frac{\frac{\left(110\right)^2}{30}}{5}

Rtotal=(110)2(30)(5)R_{\text{total}}=\frac{\left(110\right)^2}{\left(30\right)\left(5\right)}

Rtotal=(110)2150R_{\text{total}}=\frac{\left(110\right)^2}{150}

Ketika nn buah lampu dirangkai dan dipasang pada sumber tegangan, maka:

PS=VS2RtotalP_{\text{S}}=\frac{V_{\text{S}}^2}{R_{\text{total}}}

PS=(220)2(110)2150P_{\text{S}}=\frac{\left(220\right)^2}{\frac{\left(110\right)^2}{150}}

PS=(220)2(110)2(150)P_{\text{S}}=\frac{\left(220\right)^2}{\left(110\right)^2}\left(150\right)

PS=(2)2(150)P_{\text{S}}=\left(2\right)^2\left(150\right)

PS=(4)(150)P_{\text{S}}=\left(4\right)\left(150\right)

PS=600P_{\text{S}}=600 W

Jadi,besar daya yang harus Anik sewa ke PLN adalah 600 watt.