Roboguru

Perhatikan rangkaian hambatan berikut.   Ujung AB dihubungkan dengan beda potensial 20 V. Hitung energi yang dilepas tiap sekon pada hambatan R4!

Pertanyaan

Perhatikan rangkaian hambatan berikut.

R subscript 1 equals 1 space straight capital omega semicolon space R subscript 2 equals 2 space straight capital omega semicolon space R subscript 3 equals 4 space straight capital omega semicolon space R subscript 4 equals 4 space straight capital omega 

Ujung AB dihubungkan dengan beda potensial 20 V. Hitung energi yang dilepas tiap sekon pada hambatan R4!

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui:

V subscript A B end subscript equals 20 space straight V R subscript 1 equals 1 space straight capital omega R subscript 2 equals 2 space straight capital omega R subscript 3 equals 4 space straight capital omega R subscript 4 equals 4 space straight capital omega 

Ditanya: Arus masing-masing hambatan?

Penyelesaian:

Hambatan total:

1 over R subscript P equals 1 over R subscript 2 plus fraction numerator 1 over denominator R 3 end fraction plus 1 over R subscript 4 1 over R subscript P equals 1 half plus 1 fourth plus 1 fourth 1 over R subscript P equals 1 half plus 1 half 1 over R subscript P equals 1 R subscript P equals 1 space straight capital omega  

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell R subscript t o t a l end subscript end cell equals cell R subscript 1 plus R subscript p equals 1 plus 1 equals 2 space straight capital omega end cell end table  

Arus pada R1:

I subscript 1 equals V subscript A B end subscript over R subscript t o t a l end subscript equals 20 over 2 equals 10 space straight A 

Tegangan pada R1:

V subscript 1 equals I subscript 1 R subscript 1 equals 10.1 equals 10 space straight V 

Tegangan pada R2, R3, R4 sama besar karena paralel.

V subscript 2 equals V subscript 3 equals V subscript 4 equals V subscript A B end subscript minus V subscript 1 equals 20 minus 10 equals 10 space straight V 

Energi tiap detik adalah daya listrik pada R4

P subscript 4 equals V subscript 4 squared over R subscript 4 equals 10 squared over 4 equals 25 space straight W  

Dengan demikian, energi yang dilepas tiap sekon pada hambatan R4 adalah 4 W.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

Terakhir diupdate 30 Agustus 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Suatu tungku listrik akan digunakan untuk mendidihkan air pada suhu 100°C. Tungku tersebut memerlukan arus 2 A pada tegangan 210 V. Waktu yang diperlukan untuk mulai mendidihkan air itu dari suhu 30°C...

Pembahasan Soal:

Q space equals space m c increment T space Q space equals space left parenthesis 200 right parenthesis left parenthesis 4 comma 2 right parenthesis left parenthesis 100 minus 30 right parenthesis Q space equals space 58800 space J  P space equals space V I space equals space left parenthesis 210 right parenthesis left parenthesis 2 right parenthesis space equals space 420 space W  t space equals space Q over P equals 140 space s     undefined             

Dengan demikian, jawaban yang tepat adalah E

Roboguru

Air terjun yang tingginya 100 m, mengalirkan air 1000 kg/s. Digunakan untuk menghidupkan generator listrik yang mempunyai efisiensi 80%, maka daya rata-rata dari generator itu adalah ....

Pembahasan Soal:

Diketahui : 
h = 100 m
Q = 1000 kg/s
efisiensi = 80%

Ditanyakan : daya rata-rata dari generator ... ?

Jawab

Daya rata rata air terjun dapat dicari dengan persamaan berikut 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell W space end cell equals cell space E P end cell row cell P t space end cell equals cell space m g h end cell row cell P space end cell equals cell space fraction numerator m g h over denominator t end fraction end cell row cell P space end cell equals cell fraction numerator open parentheses 1000 close parentheses open parentheses 10 close parentheses open parentheses 100 close parentheses over denominator 1 end fraction end cell row cell P space end cell equals cell 1000000 space straight W end cell row cell P space end cell equals cell 1000 space KW end cell end table

Oleh karena itu, jawabannya adalah C.space

Roboguru

Perhatikan gambar berikut!   Jika , , , dan , maka energi yang dikeluarkan pada hambatan  selama 2 menit adalah...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell R subscript 1 end cell equals cell 12 space straight capital omega end cell row cell R subscript 2 end cell equals cell 10 space straight capital omega end cell row cell epsilon subscript 1 end cell equals cell 20 space straight V end cell row cell epsilon subscript 2 end cell equals cell 8 space straight V end cell row t equals cell 2 space menit equals 120 space straight s end cell end table 

Ditanyakan:

Energi yang dikeluarkan pada hambatan R subscript 1 selama 2 menit?

Penyelesaian:

Aliran arus yang mengalir pada rangkaian digambarkan seperti berikut:

 

Sesuai hukum I Kirchoff yang menyatakan bahwa kuat arus total yang masuk melalui titik percabangan dalam suatu rangkaian listrik sama dengan kuat arus total yang keluar dari titik percabangan.

I subscript 3 equals I subscript 1 plus I subscript 2.....persamaan (1)

Hukum II Kirchoff menyatakan: Total beda potensial (tegangan) pada suatu rangkaian tertutup adalah nol.

Meninjau loop 1 menggunakan persamaan dari Hukum II Kirchoff:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell capital sigma epsilon plus capital sigma I R end cell equals 0 row cell I subscript 1 R subscript 1 minus epsilon subscript 1 plus I subscript 3 R subscript 2 end cell equals 0 row cell I subscript 1 open parentheses 12 close parentheses minus 20 plus I subscript 3 open parentheses 10 close parentheses end cell equals 0 row cell 12 I subscript 1 plus 10 I subscript 3 end cell equals cell 20..... persamaan space left parenthesis 2 right parenthesis end cell end table 

Meninjau loop 2 menggunakan persamaan dari Hukum II Kirchoff:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell capital sigma epsilon plus capital sigma I R end cell equals 0 row cell negative epsilon subscript 2 plus I subscript 3 R subscript 2 end cell equals 0 row cell negative 8 plus I subscript 3 open parentheses 10 close parentheses end cell equals 0 row cell 10 I subscript 3 end cell equals 8 row cell I subscript 3 end cell equals cell 0 comma 8 space straight A end cell end table 

Arus yang melewati R subscript 1 dihitung dengan mensubtitusi nilai I subscript 3 ke persamaan (1).

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell 12 I subscript 1 plus 10 I subscript 3 end cell equals 20 row cell 12 I subscript 1 plus 10 open parentheses 0 comma 8 close parentheses end cell equals 20 row cell 12 I subscript 1 end cell equals cell 20 minus 8 end cell row cell I subscript 1 end cell equals cell 12 over 12 end cell row blank equals cell 1 space straight A end cell end table 

Energi yang dikeluarkan hambaran R subscript 1 sebanding dengan kuadrat arus yang mengalir pada hambatan dikalikan nilai hambatan dan waktu.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell I subscript 1 squared R subscript 1 t end cell row blank equals cell open parentheses 1 close parentheses squared open parentheses 12 close parentheses open parentheses 120 close parentheses end cell row blank equals cell 1440 space straight J end cell end table 

Dengan demikian, energi yang dikeluarkan hambaran R subscript 1 selama 2 menit sebesar 1440 J.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C.

Roboguru

Dua buah pemanas jika digunakan sendiri-sendiri akan membutuhkan waktu 20 menit dan 30 menit untuk mendidihkan air satu panci. Jika keduanya dihubungkan secara seri, air akan mendidih dalam waktu ....

Pembahasan Soal:

Energi listrik berubah menjadi kalor menurut persamaan:

begin mathsize 14px style W subscript l i s t r i k end subscript equals Q V squared over R t equals Q R equals V squared over Q t. end style 

Tinjau untuk pemanas yang membutuhkan waktu 20 menit:

begin mathsize 14px style R subscript 1 equals V squared over Q t subscript 1 equals fraction numerator 20 V squared over denominator Q end fraction. end style  ...(i)

Tinjau untuk pemanas yang membutuhkan waktu 30 menit:

begin mathsize 14px style R subscript 2 equals V squared over Q t subscript 2 equals fraction numerator 30 V squared over denominator Q end fraction. end style  ...(ii)

Ketika dirangkai seri menghasilkan:

begin mathsize 14px style R subscript s equals V squared over Q t subscript s R subscript 1 plus R subscript 2 equals V squared over Q t subscript s. end style ...(iii)

Bagikan persamaan (i) dan (ii) diperoleh:

begin mathsize 14px style R subscript 1 over R subscript 2 equals 20 over 30 R subscript 2 equals 1 comma 5 R subscript 1. end style ...(iv)

Substitusi persamaan (iv) ke (iii) :

begin mathsize 14px style R subscript 1 plus 1 comma 5 R subscript 1 equals V squared over Q t subscript s 2 comma 5 R subscript 1 equals V squared over Q t subscript s. end subscript end style  ...(v)

Bagikan persamaan (i) dengan (v) untuk memperoleh waktu gabungan:

begin mathsize 14px style fraction numerator R subscript 1 over denominator 2 comma 5 R subscript 1 end fraction equals 20 over t subscript s fraction numerator 1 over denominator 2 comma 5 end fraction equals 20 over t subscript s t subscript s equals 50 space menit. end style 

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah E.

Roboguru

Perhatikan gambar di bawah ini! Energi listrik yang mengalir antara titik A dan B selama 5 menit adalah

Pembahasan Soal:

Pembahasan:

Rp1=61+61+61Rp1=63Rp=2Ω 

Hambatan total:

Rs=Rp+R1+R5Rs=2+8+10Rs=20 Ω 

Mencari arus total:

I=RV=2012=0,6A 

Mencari energi:

WWW===IRIt(0,6)(0,6)(10)(300)1080J 

Jadi, energi listriknya sebesar 1080 Joule

(tidak terdapat pada opsi)

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved