Pembahasan soal UN fisika SMA/MA 2014 – Hukum Kirchhoff

1. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.30

Sebuah rangkaian listrik terdiri atas empat hambatan masing-masing R1 = 12 Ohm, R2 = 12 Ohm, R3 = 3 Ohm dan R4 = 6 Ohm dirangkai dengan E1 = 6 Volt, E2 = 12 Volt seperti gambar berikut. Arus listrik yang mengalir adalah….
Pembahasan soal UN fisika SMA MA 2014 – Hukum Kirchhoff 1

A. 1/5 A
B. 2/5 A
C. 3/5 A
D. 4/5 A
E. 1 A

Pembahasan
Diketahui :
Resistor 1 (R1) = 12 Ω
Resistor 2 (R2) = 12 Ω
Resistor 3 (R3) = 3 Ω
Resistor 4 (R4) = 6 Ω
Sumber ggl 1 (E1) = 6 Volt
Sumber ggl 2 (E2) = 12 Volt
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 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 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.

Resistor 1 (R1) dan resistor 2 (R2) dirangkai paralel. Resistor penggantinya adalah :
1/R12 = 1/R1 + 1/R2 = 1/12 + 1/12 = 2/12
R12 = 12/2 = 6 Ω

Pada penyelesaian soal ini, arah arus dipilih searah dengan putaran jarum jam.
– I R12 – E1 – I R3 – I R4 + E2 = 0
– 6 I – 6 – 3I – 6I + 12 = 0
– 6I – 3I – 6I = 6 -12
– 15I = – 6
I = -6/-15
I = 2/5 Ampere

Kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah 2/5 Ampere. Kuat arus listrik bertanda positif artinya arah arus listrik sesuai dengan perkiraan yakni searah dengan putaran jarum jam.
Jawaban yang benar adalah B.

2. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.30

Perhatikan rangkaian listrik berikut! Besar kuat arus listrik (I) yang mengalir pada rangkaian adalah….
Pembahasan soal UN fisika SMA MA 2014 – Hukum Kirchhoff 2

A. 0,1 A
B. 0,2 A
C. 0,5 A
D. 1,0 A
E. 5,0 A

Pembahasan
Diketahui :
Resistor 1 (R1) = 10 Ω
Resistor 2 (R2) = 6 Ω
Resistor 3 (R3) = 5 Ω
Resistor 4 (R4) = 20 Ω
Sumber ggl 1 (E1) = 8 Volt
Sumber ggl 2 (E2) = 12 Volt
Ditanya : Kuat arus yang mengalir pada rangkaian (I)
Jawab :
Resistor 3 (R3) dan resistor 4 (R4) dirangkai paralel. Resistor penggantinya adalah :
1/R34 = 1/R3 + 1/R4 = 1/5 + 1/20 = 4/20 + 1/20 = 5/20
R34 = 20/5 = 4 Ω

Pada penyelesaian soal ini, arah arus dipilih searah dengan putaran jarum jam.
– I R1 – I R2 – E1 – I R34 + E2 = 0
– 10I – 6I – 8 – 4I + 12 = 0
– 10I – 6I – 4I = 8 – 12
– 20I = – 4
I = -4/-20
I = 1/5 Ampere
I = 0,2 Ampere
Kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian adalah 1/5 Ampere. Kuat arus listrik bertanda positif artinya arah arus listrik sesuai dengan perkiraan yakni searah dengan putaran jarum jam.
Jawaban yang benar adalah B.

Ukuran Kertas : F4, Jumlah halaman : 74

Materi Pembahasan Soal :

  • Besaran, satuan, dimensi, pengukuran dan angka penting
  • Resultan vektor, besaran vektor dan skalar
  • Hukum Gerak Newton
  • Gerak Lurus
  • Usaha dan Energi Mekanik, Pesawat Sederhana
  • Fluida Statis
  • Gelombang Bunyi
  • Osilasi
  • Gelombang Mekanik
  • Alat Optik Cermin dan Lensa
  • Alat Optik Mata, Kacamata dan Teropong
  • Gelombang Cahaya
  • Pemuaian
  • Skala Suhu, Kalibrasi termometer
  • Kalor, Perubahan Wujud, Perpindahan Kalor, Asas Black
  • Muatan listrik, Gaya listrik
  • Rangkaian listrik, Hambatan listrik
  • Energi dan Daya listrik, Gerak Partikel Bermuatan
  • Hukum Ampere, GGL induksi, Transformator
Anda perlu masuk untuk melihat isi sepenuhnya. Silahkan . Bukan Member? Bergabung

error: