Hitunglah besar muatan listrik jika arus yang mengalir 1,5a selam 2 jam adalah

1. Muatan listrik sebanyak 1 Coulomb melewati kawat konduktor selama 1 sekon. Besar arus listrik adalah…..

Pembahasan

Diketahui :

Muatan (Q) = 1 Coulomb

Selang waktu (t) = 1 sekon

Ditanya : Arus listrik

Jawab :

I = Q / t = 1 / 1 = 1 Coulomb/sekon = 1 Ampere

2. Arus sebesar 2 Ampere mengalir melalui kawat selama 8 sekon. Tentukan besar muatan melewati suatu titik dan banyaknya elektron pada muatan tersebut!

Pembahasan

Diketahui :

Arus listrik (I) = 1 Ampere

Selang waktu (t) = 2 sekon

Ditanya : muatan (Q) dan jumlah elektron (e)

Jawab :

Rumus arus listrik :

I = Q/t

Keterangan rumus : I = arus listrik, Q = muatan listrik, t = selang waktu

Muatan listrik :

Q = I t = (2 Ampere)(8 sekon) = 16 Coulomb.

Muatan satu elektron adalah 1,6 x 10-19 Coulomb sehingga muatan 16 Coulomb mempunyai elektron sebanyak 16 C / 1,6 x 10-19 Coulomb = 10 x 1019 elektron.

3. 10 mA = …… Ampere ?

Pembahasan

1 Ampere = 1000 miliAmpere

1 miliAmpere = 1/1000 Ampere

10 miliAmpere = 10/1000 Ampere = 1/100 Ampere = 1/102 Ampere = 10-2 Ampere = 0,01 Ampere

4. Amati gambar!

– Tentukan arah arus listrik!

– Tentukan arah gerakan elektron!

Pembahasan

Arus listrik bergerak dari potensial tinggi ke potensial rendah. Berdasarkan gambar, arah arus listrik berlawanan dengan putaran jarum jam.

Arah gerakan elektron dari kutub negatif ke kutub positif. Berdasarkan gambar searah putaran jarum jam.

5. Arus listrik sebesar 10 A mengalir pada sebuah penghantar selama 2 menit. Banyaknya muatan listrik yang mengalir pada penghantar adalah …

A. 5 Coulomb

B. 12 Coulomb

C. 20 Coulomb

D. 1200 Coulomb

Pembahasan

Diketahui :

Kuat arus listrik (I) = 10 Ampere

Selang waktu (t) = 2 menit = 2 x 60 sekon = 120 sekon

Ditanya : Banyaknya muatan listrik yang mengalir pada penghantar

Jawab :

Rumus kuat arus listrik :

I = q/t

Keterangan : I = kuat arus listrik, q = muatan listrik, t = selang waktu

Muatan listrik :

q = I t = (10)(120) = 1200 Coulomb

Jawaban yang benar adalah D.

6. Jika dalam 5 menit mengalir 60 Coulomb muatan listrik melalui sepotong kawat penghantar, maka kuat arus listriknya adalah …

A. 0,2 Ampere

B. 0,5 Ampere

C. 3 Ampere

D. 6 Ampere

Pembahasan

Diketahui :

Selang waktu (t) = 5 menit = 5 x 60 detik = 300 detik

Muatan listrik (Q) = 60 Coulomb

Ditanya : Kuat arus listrik (I)

Jawab :

Kuat arus listrik :

I = Q/t

I = 60 / 300

I = 0,2 Coulomb/sekon

I = 0,2 Ampere

Coulomb/sekon disebut juga sebagai Ampere.

Jawaban yang benar adalah A.

7. Satuan kuat arus listrik dalam SI …

A. ampere

B. volt

C. coulomb

D. ohm

Pembahasan

Satuan Sistem Internasional dari besaran pokok kuat arus listrik adalah Ampere.

Jawaban yang benar adalah A.

8. Arus listrik yang dihasilkan dinamo dapat digambarkan dalam grafik …

Pembahasan

Keterangan grafik : I = kuat arus listrik, t = selang waktu

Dinamo menghasilkan arus listrik searah (DC), sedangkan generator listrik menghasilkan arus listrik bolak balik (AC). Grafik arus listrik searah ditunjukkan pada jawaban D, sedangkan grafik arus listrik bolak balik ditunjukkan pada jawaban B.

Jawaban yang benar adalah D.

Sarjana Pendidikan Fisika Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Guru Fisika di SMAN 2 Nubatukan Lewoleba, Kabupaten Lembata, Provinsi Nusa Tenggara Timur.

Kuat arus listrik merupakan salah satu besaran fisika yang dilambangkan dengan I dan memiliki satuan Ampere (A). Ada banyak cara untuk menghitung kuat arus listrik, tergantung komponen yang diketahuinya. Berikut admin bagikan beberapa cara menghitung kuat arus listrik dengan beberapa komponen yang diketahuinya.

Gambar ilustrasi by Pixabay.com

1. Jumlah Muatan dan Waktu

Kuat arus listrik didefinisikan sebagai jumlah muatan yang mengalir tiap satuan waktu yang dapat dirumuskan dengan persamaan:

I = Q/t

dengan:

I = kuat arus listrik (A)

Q = besar muatan listrik (C)

t = waktu (s)

Contoh Soal 1

Jumlah muatan listrik yang mengalir selama 10 jam sebesar 9.000 Coulomb, hitunglah kuat arus listrik mengalir pada lampu?

Penyelesaian:

t = 10 jam = 36.000 s

Q = 9.000 C

I = Q/t

I = 9.000 C/36.000 s

I = 0,25 A

I = 250 mA

Jadi kuat arus listrik yang mengalir pada lampu adalah 250 mA.

2 Hukum Ohm (Tegangan dan Hambatan Listrik)

Hukum Ohm menjelaskan bagaimana beda potensial atau tegangan dari sebuah sumber arus, kuat arus listrik, dan resistansi suatu rangkaian saling terkait. Di mana hukum Ohm menyatakan “besar kuat arus listrik yang mengalir sebanding dengan beda potensial listrik dan berbanding terbalik dengan hambatan”. Hukum Ohm dapat dirumuskan dengan persamaan:

I = V/R

dengan:

I = kuat arus listrik (A)

V = tegangan listrik (V)

R = hambatan listrik (Ω)

Contoh Soal 2

Kawat penghantar kedua ujungnya memiliki beda potensial 6 volt. Jika hambatan kawat tersebut 3 Ω, hitunglah arus listrik yang mengalir pada kawat itu?

Penyelesaian:

V = 6 V

R = 3 Ω

I = V/R

I = 6 V/3 Ω

I = 2 A

Jadi, arus listrik yang mengalir pada kawat itu sebesar 2 A.

3. Energi listrik, Tegangan Listrik dan Waktu

Hubungan antara energi listrik, arus listrik, tengangan listrik dan waktu dapat dirumuskan dengan persamaan:

W = V.I.t

dengan:

W= besar energi listrik (joule)

V = besar tegangan listrik (volt)

I = besar kuat arus listrik (ampere)

t = selang waktu (sekon)

Untuk menghitung kuat arus listrik persamaan W = V.I.t dapat diubah menjadi:

I = W/(V.t)

Contoh Soal 3

Lampu yang dipasang di ruang tamu rumah Bapak Budi tegangannya 220 V mengalir

arus listrik selama 5 menit. Jika energi listrik yang diperlukan lampu untuk menyala dengan baik sebesar 132 kJ, tentukan besar arus listrik yang mengalir di rumah Bapak Budi!

Penyelesaian:

V = 220 V

t = 5 menit = 300 s

W = 132 kJ = 132000 J

I = W/(V.t)

I = 132000/(220.300)

I = 132000/(66000)

I = 2 A

Jadi, arus listrik yang mengalir di rumah Bapak Budi adalah 2 A

4. Energi listrik, Hambatan Listrik dan Waktu

Menurut Hukum Ohm V = IR, maka persamaan W = V.I.t tersebut dapat diturunkan menjadi persamaan:

W = I2.R.t

atau

I2 = W/(R/t)

I = √[W/(R/t)]

dengan:

W= besar energi listrik (joule)

R = besar hambatan listrik (ohm)

I = besar kuat arus listrik (ampere)

t = selang waktu (sekon)

Contoh Soal 4

Sebuah setrika hambatannya 100 ohm digunakan selama 15 menit. Jika energi listrik yang ditimbulkan 22.500 J, tentukan kuat arus listrik yang mengalir pada setrika!

Penyelesaian:

R = 100 Ω

t = 15 menit = 900 s

W = 22500 J

I2 = W/(R.t)

I2 = 22500/(100.900)

I2 = 22500/(90000)

I2 = 0,25

I = √0,25

I = 0,5 A

Jadi, kuat arus listrik yang mengalir pada setrika sebesar 0,5A.

5. Daya Listrik dan Tegangan Listrik

Daya listrik adalah jumlah energi listrik yang digunakan tiap detik. Besar daya listrik dirumuskan sebagai berikut.

P = W/t

Karena W = VIt, maka persamaan daya listrik dapat ditulis sebagai berikut.

P = W/t

P = V.I.t/t

P = V.I

I = P/V

Sehingga untuk menghitung kuat arus listrik jika diketahui daya listrik dan tegangan listrik dapat menggunakan rumus:

I = P/V

dengan:

I = besar kuat arus listrik (ampere)

P = besar daya listrik (watt)

V = besar tengangan listrik (volt)

Contoh Soal 5

Sebuah lampu bertuliskan 110W/220 V dipasang pada arus listrik dan menayala dengan baik. Tentukan besar kuat arus yang mengalir pada lampu tersebut!

Penyelesaian:

P = 110 W

V = 220 V

I = P/V

I = 110 W/220 V

I = 0,5 A

Jadi, kuat arus yang mengalir pada lampu tersebut adalah 0,5 A.

6. Daya Listrik dan Hambatan Listrik

Hubungan antara daya listrik, kuat arus listrik, dan tegangan listrik dirumuskan dengan persamaan:

P = V.I

Adapun, menurut Hukum Ohm V = IR sehingga persamaan daya juga dapat ditulis sebagai berikut

P = I2.R

atau

I2 = P/R

I = √(P/R)

Sehingga untuk menghitung kuat arus listrik jika diketahui daya listrik dan hambatan listrik dapat menggunakan rumus:

I = √(P/R)

dengan:

I = besar kuat arus listrik (ampere)

P = besar daya listrik (watt)

R = besar hambatan listrik (ohm)

Contoh Soal 6

Sebuah lampu memiliki daya 37,5 watt dan hambatannya 600 ohm, dialirkan arus listrik dan menyala dengan baik. Hitunglah kuat arus yang mengalir pada lampu tersebut.

Penyelesaian:

W = 37,5 W

R = 600 Ω

I2 = W/R

I2 = 37,5 W/600 Ω

I2 = 0,0625

I = √0,0625

I = 0,25 A

Jadi, kuat arus yang mengalir pada lampu tersebut adalah 0,25 A.

Kesimpulan:

Berdasarkan pembahasan di atas maka untuk menghitung kuat arus listrik dapat dilakukan dengan menggunakan rumus berikut ini.

I = Q/t