Bank Soal Fisika SMA Daya dan Energi Listrik

Soal

Pilgan

Lihat Pembahasan

Di Indonesia, petani buah naga biasa menggunakan lampu pada setiap tanaman buah naga untuk mempercepat masa panen. Suatu ketika pak Ogah ingin membuka lahan baru untuk kebun buah naganya, sehingga pak Ogah menambah daya listrik ke PLN sebesar 500 W dengan tegangan 110 V. Jika pak Ogah menggunakan lampu dengan spesifikasi 20 W 220V dan semua lampu akan dipasang paralel, maka jumlah lampu maksimal yang dapat dipasang pak Ogah adalah ....

A

25 lampu

B

40 lampu

C

50 lampu

D

100 lampu

E

125 lampu

Pembahasan:

Diketahui:

Daya sumber $P_{\text{S}}$ = 500 W

Tegangan sumber $V_{\text{S}}$ = 110 V

Daya lampu $P_{\text{L}}$ = 20 W

Tegangan lampu $V_{\text{L}}$ = 220 V

Ditanya:

Jumlah lampu yang dapat dipasang $n=$ ?

Dijawab:

Daya merupakan energi persatuan waktu dan dirumuskan dengan persamaan berikut.

$P=\frac{W}{t}=I^2R=\frac{V^2}{R}$

Jika $n$ buah lampu dipasang paralel, maka hambatan total rangkaian listrik adalah sebagai berikut.

$\frac{1}{R_{\text{total}}}=\frac{1}{R_{\text{p}}}=\frac{n}{R_{\text{L}}}$

$R_{\text{total}}=R_{\text{p}}=\frac{R_{\text{L}}}{n}$

Sehingga,

$R_{\text{total}}=\frac{R_{\text{L}}}{n}$

Berdasarkan persamaan:

$P_{\text{L}}=\frac{V_{\text{L}}^2}{R_{\text{L}}}\rightarrow\ R_{\text{L}}=\frac{V_{\text{L}}^2}{P_{\text{L}}}$

Maka,

$R_{\text{L}}=\frac{\left(220\right)^2}{20}$

Sehingga,

$R_{\text{total}}=\frac{\frac{\left(220\right)^2}{20}}{n}$

$R_{\text{total}}=\frac{\left(220\right)^2}{20n}$

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

$P_{\text{S}}=\frac{V_{\text{S}}^2}{R_{\text{total}}}$

$500=\frac{\left(110\right)^2}{\frac{\left(220\right)^2}{20n}}$

$500=\frac{\left(110\right)^2}{\left(220\right)^2}\left(20n\right)$

$500=\left(\frac{1}{2}\right)^2\left(20n\right)$

$500=\left(\frac{1}{4}\right)\left(20n\right)$

$500=5n$

$n=\frac{500}{5}$

$n=100$ lampu

Jadi, jumlah lampu maksimal yang dapat dipasang pak Ogah adalah 100 lampu.

K13 Kelas XII Fisika Fisika Rangkaian Arus Searah Daya dan Energi Listrik Skor 2
Memahami LOTS

Video

13 Agustus 2020

Pengukuran | IPA | Kelas VII

✔ Ingin tanya tutor?

✔ Cek sampel tanya jawab

Rangkuman

Selengkapnya

Lihat Semua Rangkuman dan Materi

Siswa

Ingin latihan soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Guru

Ingin akses bank soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Soal Populer Hari Ini

✔ Ingin soal latihan HOTS?

✔ Cek sampel soal HOTS?

Cek Contoh Kuis Online

Kejar Kuis

Cek Contoh Bank Soal

Kejar Soal