Latihan Fisika Kelas XII Daya dan Energi Listrik
# 6
Pilgan

Empat buah lampu identik (15 W, 220 V) dirangkai paralel dan dihubungkan dengan tegangan 110 V. Daya yang dihasilkan oleh keempat lampu tersebut adalah ... watt.

A

40

B

30

C

15

D

10

E

5

Pembahasan:

Diketahui:

Jumlah lampu nn = 4 lampu

Spesifikasi lampu

Daya lampu 1 = lampu 2 = lampu 3 = lampu 4 P1=P2=P3=P4P_1=P_2=P_3=P_4 = 15 W

Tegangan lampu 1 = lampu 2 = lampu 3 = lampu 4 V1=V2=V3=V4V_1=V_2=V_3=V_4 = 220 V

DIsusun paralel

Tegangan sumber VSV_{\text{S}} = 110 V

Ditanya:

Daya yang dihasilkan keempat lampu setelah dirangkai Ptotal=P_{\text{total}}=?

Dijawab:

Yang tetap dari keempat lampu adalah hambatan lampu. Daya merupakan energi persatuan waktu dan dirumuskan dengan persamaan berikut.

P=Wt=I2R=V2RP=\frac{W}{t}=I^2R=\frac{V^2}{R}

Karena 4 buah lampu dipasang paralel, maka hambatan total rangkaian listrik dapat dihitung dengan persamaan berikut.

1RP=1RL1+1RL2+1RL3+1RL4\frac{1}{R_{\text{P}}}=\frac{1}{R_{\text{L1}}}+\frac{1}{R_{\text{L2}}}+\frac{1}{R_{\text{L3}}}+\frac{1}{R_{\text{L4}}}

1RP=1RL+1RL+1RL+1RL\frac{1}{R_{\text{P}}}=\frac{1}{R_{\text{L}}}+\frac{1}{R_{\text{L}}}+\frac{1}{R_{\text{L}}}+\frac{1}{R_{\text{L}}}

1RP=4RL\frac{1}{R_{\text{P}}}=\frac{4}{R_{\text{L}}}

RP=RL4R_{\text{P}}=\frac{R_{\text{L}}}{4}

Rtotal=RL4R_{\text{total}}=\frac{R_{\text{L}}}{4}

Berdasarkan persamaan:

PL=VL2RL RL=VL2PLP_{\text{L}}=\frac{V_{\text{L}}^2}{R_{\text{L}}}\rightarrow\ R_{\text{L}}=\frac{V_{\text{L}}^2}{P_{\text{L}}}

Maka,

RL=(220)215R_{\text{L}}=\frac{\left(220\right)^2}{15}

Sehingga,

Rtotal=RP=(220)2154R_{\text{total}}=R_{\text{P}}=\frac{\frac{\left(220\right)^2}{15}}{4}

Rtotal=(220)2(15)(4)R_{\text{total}}=\frac{\left(220\right)^2}{\left(15\right)\left(4\right)}

Rtotal=(220)260R_{\text{total}}=\frac{\left(220\right)^2}{60}

Menghitung daya total

Ptotal=VS2RtotalP_{\text{total}}=\frac{V_{\text{S}}^2}{R_{\text{total}}}

Ptotal=(110)2(220)260P_{\text{total}}=\frac{\left(110\right)^2}{\frac{\left(220\right)^2}{60}}

Ptotal=(110)2(220)2(60)P_{\text{total}}=\frac{\left(110\right)^2}{\left(220\right)^2}\left(60\right)

Ptotal=(12)2(60)P_{\text{total}}=\left(\frac{1}{2}\right)^2\left(60\right)

Ptotal=(14)(60)P_{\text{total}}=\left(\frac{1}{4}\right)\left(60\right)

Ptotal=15P_{\text{total}}=15 W

Jadi, daya yang dihasilkan oleh keempat lampu tersebut adalah 15 watt.