Uji Prestasi Mandiri 1.2 Hukum Ohm dan Hambatan

Soal Nomor 1

Sebuah resistor memiliki hambatan 6 ohm dialiri arus listrik sebesar 7 A. Hitunglah tegangan yang timbul pada resistor tersebut!

Diketahui :
R = 6 ohm
I = 7 A

Ditanya :
V = ...?

Jawab :
\begin{aligned}
V &= I \cdot R \\
&= 7 \cdot 6 \\
&= 42 \ volt
\end{aligned}

Soal Nomor 2

Sebuah kawat yang panjangnya 120 meter dan luas penampang 2 mm^2 memiliki nilai hambatan sebesar 3 ohm. Berapakah hambat jenis kawat tersebut?

Diketahui :
L = 120 m
A = \(2 \ mm^2 = 2 \times 10^{-6} \ m^2\)
R = 3 ohm

Ditanya :
\(\rho\) = ...?

Jawab :
\begin{aligned}
R &= \frac{\rho \cdot L}{A} \\
\rho &= \frac{R \cdot A}{L} \\
&= \frac{3 cdot (2 \times 10^{-6})}{120} \\
&= \frac{1 \times 10^{-6}}{20} \ \Omega m \\
&= 5 \times 10^{-8} \ \Omega m
\end{aligned}

Soal Nomor 4

Sepotong kawat memiliki hambatan 24 ohm. Hitunglah hambatan kawat tersebut jika diameternya diperbesar hingga dua kali semula dan panjangnya diperkecil hingga setengah dari semula!

Diketahui :
\(R_1 = 24 \ \Omega\)
\(d_1 = d \)
\(d_2 = 2d \)
\(L_1 = L \)
\(L_2 = \frac{1}{2}L \)

Ditanya :
\(R_2\) = ...?

Jawab :
\begin{aligned}
\frac{R_1}{R_2} &= \frac{L_1}{L_2} \times \frac{{d_2}^2}{{d_1}^2} \\
\frac{24 \ \Omega}{R_2} &= \frac{L}{\frac{1}{2}L} \times \frac{{(2d)}^2}{{d}^2} \\
\frac{24 \ \Omega}{R_2} &= 2 \times \frac{4}{1}\\
\frac{24 \ \Omega}{R_2} &= 8 \\
R_2 &=\frac{24}{8} \\
&= 3 \ \Omega
\end{aligned}

Soal Nomor 5

Diantara faktor-faktor berikut ini:
(1) Panjang penghantar
(2) Luas penampang penghantar
(3) Hambat jenis
(4) Massa jenis
Yang mempengaruhi hambatan penghantar adalah...
A. (1), (2), dan (3)
B. (1), (2), (3), dan (4)
C. (1) dan (2)
D. (4) saja

Jawab :
A. (1), (2), dan (3)
Besar hambatan penghantar :
\begin{aligned}
R = \rho \frac{L}{A} \\
\end{aligned}

Baca Juga

Soal Latihan 1.1 s.d 1.5
Uji Prestasi Mandiri 1.1
Uji Prestasi Mandiri 1.2
Uji Prestasi Mandiri 1.3
Soal Latihan 1.6 s.d 1.9
Uji Prestasi Mandiri 1.4
Soal Latihan 1.10
Uji Prestasi Mandiri 1.5
Soal Laatihan 1.11 s.d 1.12
Uji Prestasi Mandiri 1.6
Soal Latihan 1.13 s.d 1.15
Uji Prestasi Mandiri 1.7
Soal Latihan 1.16

PETUNJUK PENGERJAAN SOAL

Soal Nomor 1

• Hukum ohm menyatakan bahwa kuat arus dan beda potensial berbading lurus, saat hambatan dibuat tetap.
• Besar tegangan bisa dihitung dengan menggunakan persamaan : \(V = I \cdot R\).
• Tegangan memiliki satuan volt, satuan ini setara dengan ampere . ohm.
• Pada soal ini tidak perlu adanya konversi satuan.

 
Soal Nomor 2

• Hambatan pada kawat penghantar dipengaruhi oleh tiga hal, diantaranya panjang kawat, luas penampang kawat, dan jenis kawat.
• Kawat penghantar dapat dihitung menggunakan persamaan : \( R = \rho \frac{L}{A}\)
• Dari persamaan diatas, maka untuk mencari hambat jenis kawat persamaan di atas menjadi : \(\rho = \frac{R \cdot A}{L}\)
• Pada soal ini, untuk menghitung besar hambat jenis haruslah melakukan konversi satuan ke dalam satuan internasional untuk semua besaran yang diketahui.
• Panjang kawat memiliki satuan SI meter, sehingga satuan panjang kawat tidak perlu dikonversi.
• Luas penampang kawat masih bersatuan \(mm^2\), sehingga perlu dikonversi ke dalam satuan \(m^2\), caranya adalah membagi besar luas penampang dengan 1.000.000 atau \(1 \times 10^{-6}\).
• Hambatan kawat memiliki satuan SI ohm, sehingga tidak perlu dikonversi ke dalam satuan lain.
• Setelah dilakukan erhitungan, maka diperoleh nilai hambat jenis dengan satuan \(\Omega m\).   

Soal Nomor 4

• Hampabatan pada kawat penghantar berbanding terbalik dengan luas penampangnya. Luas penampang kawat ini berbentuk lingkaran, sehingga untuk mencari besar luas penampang kawat penghantar bisa digunakan persamaan luas lingkaran, yaitu \(A = \frac{1}{4} \pi d^2\). Dari persamaan itu, diketahui bahwa luas penampang kawat sebanding dengan kuadrat diameter kawat. Jadi dapat disimpulkan, besar hambatan pada kawat penghantar (\(R\)), berbanding terbalik dengan kuadrat diameter penampangnya (\(d^2\)).
• Hambatan pada kawat penghantar berbanding lurus dengan panjang kawat.
• Pada soal tersebut, jenis kawatnya dibuat tetap, sehingga hambat jenisnya diasumsikan sama.
• Sehingga untuk mencari hambatan, setelah panjang dan diameternya diubah, maka dapat menggunakan persamaan :\begin{aligned}\frac{R_1}{R_2} &= \frac{L_1}{L_2} \times \frac{{d_2}^2}{{d_1}^2} \\\end{aligned}
  

Soal Nomor 5

• Hambatan yang berasal dari kawat penghantar, besarnya dipengaruhi oleh beberapa hal, diantaranya panjang kawat, besar luas penampang dari kawat penghantar, serta jenis kawatnya.
• Apabila jenis kawat penghantar berbeda, maka  menyebabkan besar hambat jenisnya juga berbeda.