Listrik statis dan kapasitor (olimpiade)
Jumlah soal 40 nomor, ketentuan :
Benar score 5, salah score –2, tidak dijawab 0.
01. Apabila muatan kapasitor keping sejajar dipertahankan tetap, maka pernyataan yang benar adalah :
A. Potensial bertambah apabila diantara kedua keping disisipkan bahan dielektrik.
B. Potensial akan berkurang apabila luas permukaan kedua keping diperbesar.
C. Potensial akan bertambah apabila jarak kedua keping diperbesar.
D. Potensial akan berkurang apabila luas permukaan kedua keping diperkecil.
E. Potensial berkurang apabila diantara dua keping disisipkan bahan dielektrik.
02. Nilai kapasitas keping sejajar ditentukan beberapa besaran, kecuali :
A. Permitivitas dielektrik.
B. Jarak antar keping.
C. Luas permukaan.
D. Muatan pada keping.
E. Konstanta dielektrik.
03. Sebuah penghantar dimuati sehingga potensialnya 20 Volt. Jari-jari bola 18 cm, berapa energi yang dikandung bola ?
A. 4.10-2 erg C. 4.10-2 joule E. 2.10-5 erg
B. 4.10-9 erg D. 2.10-9 joule
04. Dua penghantar A dan B masing-masing kapasitasnya 20 mikrofarad dan 30 mikrofarad. Potensial A 45 Volt, Potensial B –10 Volt. Berapa jumlah energi A dan B mula-mula ?
A. 2,025.10-2 joule D. 3,6.10-3 joule
B. 2,175.10-2 joule E. 18,15.10-3 joule
C. 1,152.10-3 joule
05. Suatu kawat penghantar panjangnya 10 meter, dengan diameter 2 mm dan mempunyai hambatan jenis 3,14 x 10-5 ohm.m. Tentukan hambatan kawat tersebut !
A. 100 Ohm B. 110 Ohm C. 102 Ohm
D. 1,25 Ohm E. 150 Ohm
06. Pada sebuah lampu tertulis 25 W, 220 V, maka dari data tersebut akan dapat ditentukan hambatan dalam lampu sebesar …….
A. 1963 Ohm B. 1936 Ohm C. 1699 Ohm
D. 1935 Ohm E. 1369 Ohm
07. Dari rangkaian pada gambar dibawah ini tentukan kuat arus yang melewati kawat AB !
A. 4 A B. 0,2 A C. 1 A
D. 0,4 A E. 0,5 A
08. Sebuah alat pemanas air mempunyai hambatan 100 ohm, dialiri arus listrik 0,5 A selama satu menit, dipergunakan untuk memanaskan air 100 gram yang bersuhu 25C. Tentukan suhu air setelah arus diputuskan !
A. 27C B. 28,3C C. 30,4C
D. 25,7C E. 28,6C
09. Bila sepotong kawat vertikal digerakkan ke Selatan memotong tegak lurus garis-garis gaya magnet homogen yang arahnya ke Timur, maka dalam kawat timbul arus induksi yang arahnya ...
A. Ke Barat D. Ke Utara
B. Ke Barat Laut E. Ke atas
C. Ke Timur
10. Induksi magnetik di titik pusat solenoid, pernyataan yang benar adalah :
A. Berbanding lurus dengan jumlah lilitan.
B. Berbanding lurus dengan panjang solenoida.
C. Berbanding terbalik dengan kuat arus.
D. Berbanding lurus dengan jumlah lilitan persatuan panjang.
E. Berbanding terbalik dengan kuat arus dan jumlah lilitan.
11. Jika kedua kawat lurus sejajar dialiri arus listrik masing-masing I1 dan I2 (I2 = 2 I1) maka garis gaya interaksi tiap satuan panjang pada kawat pertama adalah….
A. Sama dengan interaksi pada kawat kedua.
B. ¼ kali interaksi pada kawat kedua.
C. ½ kali interaksi pada kawat kedua.
D. 2 kali interaksi pada kawat kedua.
E. 4 kali interaksi pada kawat kedua.
12. Sebuah solenoida yang panjangnya 40 cm mempunyai 1000 lilitan dan dialiri arus 5 A. Bila o = 4.10-7 Wb A-1 m-1, maka besar induksi magnetik pada salah satu ujungnya adalah …..
A. .10-2 Wb m-2 D. 5.10-3 Wb m-2
B. 2,5.10-3 Wb m-2 E. 5.10-3 Wb m-2
C. 2,5.10-3 Wb m-2
13. Kawat PQ bergerak ke kanan dalam medan magnet homogen yang memiliki induksi magnetik B, seperti ditunjukkan pada gambar dibawah. Arah imbas yang timbul dalam kawat PQ adalah ….
A. 10-2 A dari P ke Q D. 10-4 A dari P ke Q
B. 10-2 A dari Q ke P E. 10-4 A dari Q ke P
C. 10-3 A dari Q ke P
14. Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan V melintasi medan listrik yang serba sama (E) dengan arah V tegak lurus E (lihat gambar). Supaya elektron tidak mengalami pembelokan maka harus diberi medan magnet yang serba sama yang besar dan arahnya adalah :
v
A. B = E/V ; searah dengan E.
B. B = V/E ; searah dengan E.
C. B = E/V ; dengan arah tegak lurus E dan V keluar bidang gambar.
D. B = E/V ; dengan arah tegak lurus E dan V.
E. B = E/V ; berlawanan arah dengan E.
15. Sebuah transformator digunakan untuk menaikkan tegangan listrik dari 80 Volt menjadi 110 Volt. Jumlah lilitan primernya = 400 lilitan. Jumlah lilitan sekundernya adalah …
A. 320 lilitan B. 330 lilitan C. 550 lilitan
D. 555 lilitan E. 605 lilitan
16. Bila induksi magnetik B = 10-4 Wb/m2. Maka GGL induksi yang timbul pada penghantar PQ sebesar …
x B x x x x x x x x x
10 cm 10 m/s
A. 1 miliVolt B. 10-4 Volt C. 10-2 Volt
D. 102 Volt E. 104 Volt
17. Sebuah trafo mempunyai effisiensi 80%. Jika tegangan primer 110 Volt dan tegangan sekunder 220 Volt, arus primer 0,5 ampere, maka arus sekundernya …
A. 0,5 Ampere D. 0,1 Ampere
B. 0,25 Ampere E. 0,2 Ampere
C. 0,02 Ampere
18. Effisiensi sebuah transformator adalah 60%. Hal ini berarti …
A. Daya pada kumparan primer Berbanding dengan daya pada kumparan sekunder 5:3.
B. Kuat arus pada kumparan primer Berbanding kuat arus pada kumparan sekunder 5:3.
C. Tegangan pada kumparan primer Berbanding tegangan pada kumparan sekunder 3:5.
D. Jumlah lilitan kumparan primer Berbanding jumlah lilitan kumparan sekunder 3:5.
E. Hambatan pada kumparan primer Berbanding hambatan pada kumparan sekunder 3:5.
19. Terjadinya arus pusar pada penghantar yang menguntungkan dalam kehidupan sehari-hari, contohnya terdapat pada alat …
A. Kipas angin dan transformator.
B. Setrika dan tungku industri.
C. Tungku industri dan transformator.
D. Rem magnetik dan tungku magnetik.
E. Kipas angin dan rem magnetik.
20. Sebuah transformator mengubah tegangan dari 250 Volt. Effisiensi transformator 90%, kumparan sekunder dihubungkan dengan lemari pendingin 75 Watt, 100 Volt. Kuat arus pada kumparan primer ialah …
A. 3,00 A B. 3,333 A C. 0,333 A
D. 0,25 A E. 1,68 A
• Dua buah muatan Q1 dan Q2 terpisah pada jarak R di udara mengalami gaya tarik menarik sebesar 1.600 newton. Bila kedua muatan itu diletakkan di dalam gelas dan terpisah pada jarak 2R mengalami gaya tarik menarik sebesar 100 newton. Maka konstanta dielektrikum gelas adalah ….
• Pada sebuah titik kuat medan listriknya 100 N/C karena pengaruh muatan negatif yang berjarak 20 cm dari muatan itu, Maka potensial listrik pada titik tersebut adalah …
• Sebutir debu massanya 5 miligram dapat mengapung bebas di dalam medan listrik. Bila debu itu bermuatan sebesar 10 mikrocoulomb dan percepatan grafitasi bumi 10 m/s2, maka kuat medan yang mempengaruhi muatan itu adalah …
• Tiga buah capasitor C1 = 1 mikrofarad, C2 = 2 mikrofarad dan C3 = 3 mikrofarad , C2 dan C3 disusun pararel dan diserikan dengan C1 kemudian ujung-ujungnya diberi beda potensial 12 volt, maka muatan pada kapasitor C2 adalah …
• Suatu kawat penghantar dengan luas penampang 1 cm2, kemudian mengalir muatan sebesar 100 mikrocoulomb dalam waktu 1 detik, maka rapat arus adalah …
• Sepotong kawat wolfram yang diketahui tahanan jenisnya 0,056 ohm.cm, panjangnya 5 cm, luas penampangnya 0,1 mm2, maka tahanan kawat adalah …
• Beberapa tahanan masing-masing 40 ohm dihubungkan secara pararel pada tegangan 120 volt. Arus pada rangkaian tersebut 15 amper, maka jumlah tahanan yang diperlukan adalah …
• Dua buah bola lampu masing-masing tertulis 60 watt, 120 volt dan 40 watt, 120 volt, Jika kedua bola lampu tersebut dihubungkan seri pada tegangan 120 volt, maka jumlah daya pada kedua lampu tersebut adalah …
• Dua kawat sejajar dan panjang berarus listrik berlawanan masing-masing sebesar 5 A. Induksi magnetik ditengah-tengah kedua kawat jika kedua kawat berjarak 10 cm adalah …
• Induksi magnetik sebesar 10 weber/m2 mempengaruhi sebuah kawat sepanjang 5 meter dalam arah tegak lurus. Arus dalam kawat 1 amper, maka gaya Lorentz pada kawat adalah …
• Suatu solonoida dengan jumlah lilitan 1000 dilalui arus sebesar 10 amper, panjang solonoida 1 meter dan jari-jari lilitan kawatnya 10 cm, maka jumlah garis gaya yang melalui solonoida pada salah satu ujungnya adalah …
• Sebuah transformator dengan tegangan primernya 110 volt dan tegangan sekundernya 11 volt. Arus pada primernya 0,1 amper, apabila efisiensi transformator sebesar 60 % maka arus pada sekunder adalah …
• Dalam sebuah kumparan yang terdiri dari 1000 buah lilitan, terjadi perubahan garis gaya magnet 10 weber dalam waktu 0,1 detik, maka GGL induksi yang dihasilkan oleh kumparan adalah …
• Suatu kumparan dengan 1000 lilitan, induktansi dirinya 5 mH mengalami perubahan arus listrik sebesar 5 amper dalam waktu 0,1 detik, maka beda potensial yang terjadi antara ujung kumparan adalah …
Jumlah soal 40 nomor, ketentuan :
Benar score 5, salah score –2, tidak dijawab 0.
01. Apabila muatan kapasitor keping sejajar dipertahankan tetap, maka pernyataan yang benar adalah :
A. Potensial bertambah apabila diantara kedua keping disisipkan bahan dielektrik.
B. Potensial akan berkurang apabila luas permukaan kedua keping diperbesar.
C. Potensial akan bertambah apabila jarak kedua keping diperbesar.
D. Potensial akan berkurang apabila luas permukaan kedua keping diperkecil.
E. Potensial berkurang apabila diantara dua keping disisipkan bahan dielektrik.
02. Nilai kapasitas keping sejajar ditentukan beberapa besaran, kecuali :
A. Permitivitas dielektrik.
B. Jarak antar keping.
C. Luas permukaan.
D. Muatan pada keping.
E. Konstanta dielektrik.
03. Sebuah penghantar dimuati sehingga potensialnya 20 Volt. Jari-jari bola 18 cm, berapa energi yang dikandung bola ?
A. 4.10-2 erg C. 4.10-2 joule E. 2.10-5 erg
B. 4.10-9 erg D. 2.10-9 joule
04. Dua penghantar A dan B masing-masing kapasitasnya 20 mikrofarad dan 30 mikrofarad. Potensial A 45 Volt, Potensial B –10 Volt. Berapa jumlah energi A dan B mula-mula ?
A. 2,025.10-2 joule D. 3,6.10-3 joule
B. 2,175.10-2 joule E. 18,15.10-3 joule
C. 1,152.10-3 joule
05. Suatu kawat penghantar panjangnya 10 meter, dengan diameter 2 mm dan mempunyai hambatan jenis 3,14 x 10-5 ohm.m. Tentukan hambatan kawat tersebut !
A. 100 Ohm B. 110 Ohm C. 102 Ohm
D. 1,25 Ohm E. 150 Ohm
06. Pada sebuah lampu tertulis 25 W, 220 V, maka dari data tersebut akan dapat ditentukan hambatan dalam lampu sebesar …….
A. 1963 Ohm B. 1936 Ohm C. 1699 Ohm
D. 1935 Ohm E. 1369 Ohm
07. Dari rangkaian pada gambar dibawah ini tentukan kuat arus yang melewati kawat AB !
A. 4 A B. 0,2 A C. 1 A
D. 0,4 A E. 0,5 A
08. Sebuah alat pemanas air mempunyai hambatan 100 ohm, dialiri arus listrik 0,5 A selama satu menit, dipergunakan untuk memanaskan air 100 gram yang bersuhu 25C. Tentukan suhu air setelah arus diputuskan !
A. 27C B. 28,3C C. 30,4C
D. 25,7C E. 28,6C
09. Bila sepotong kawat vertikal digerakkan ke Selatan memotong tegak lurus garis-garis gaya magnet homogen yang arahnya ke Timur, maka dalam kawat timbul arus induksi yang arahnya ...
A. Ke Barat D. Ke Utara
B. Ke Barat Laut E. Ke atas
C. Ke Timur
10. Induksi magnetik di titik pusat solenoid, pernyataan yang benar adalah :
A. Berbanding lurus dengan jumlah lilitan.
B. Berbanding lurus dengan panjang solenoida.
C. Berbanding terbalik dengan kuat arus.
D. Berbanding lurus dengan jumlah lilitan persatuan panjang.
E. Berbanding terbalik dengan kuat arus dan jumlah lilitan.
11. Jika kedua kawat lurus sejajar dialiri arus listrik masing-masing I1 dan I2 (I2 = 2 I1) maka garis gaya interaksi tiap satuan panjang pada kawat pertama adalah….
A. Sama dengan interaksi pada kawat kedua.
B. ¼ kali interaksi pada kawat kedua.
C. ½ kali interaksi pada kawat kedua.
D. 2 kali interaksi pada kawat kedua.
E. 4 kali interaksi pada kawat kedua.
12. Sebuah solenoida yang panjangnya 40 cm mempunyai 1000 lilitan dan dialiri arus 5 A. Bila o = 4.10-7 Wb A-1 m-1, maka besar induksi magnetik pada salah satu ujungnya adalah …..
A. .10-2 Wb m-2 D. 5.10-3 Wb m-2
B. 2,5.10-3 Wb m-2 E. 5.10-3 Wb m-2
C. 2,5.10-3 Wb m-2
13. Kawat PQ bergerak ke kanan dalam medan magnet homogen yang memiliki induksi magnetik B, seperti ditunjukkan pada gambar dibawah. Arah imbas yang timbul dalam kawat PQ adalah ….
A. 10-2 A dari P ke Q D. 10-4 A dari P ke Q
B. 10-2 A dari Q ke P E. 10-4 A dari Q ke P
C. 10-3 A dari Q ke P
14. Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan V melintasi medan listrik yang serba sama (E) dengan arah V tegak lurus E (lihat gambar). Supaya elektron tidak mengalami pembelokan maka harus diberi medan magnet yang serba sama yang besar dan arahnya adalah :
v
A. B = E/V ; searah dengan E.
B. B = V/E ; searah dengan E.
C. B = E/V ; dengan arah tegak lurus E dan V keluar bidang gambar.
D. B = E/V ; dengan arah tegak lurus E dan V.
E. B = E/V ; berlawanan arah dengan E.
15. Sebuah transformator digunakan untuk menaikkan tegangan listrik dari 80 Volt menjadi 110 Volt. Jumlah lilitan primernya = 400 lilitan. Jumlah lilitan sekundernya adalah …
A. 320 lilitan B. 330 lilitan C. 550 lilitan
D. 555 lilitan E. 605 lilitan
16. Bila induksi magnetik B = 10-4 Wb/m2. Maka GGL induksi yang timbul pada penghantar PQ sebesar …
x B x x x x x x x x x
10 cm 10 m/s
A. 1 miliVolt B. 10-4 Volt C. 10-2 Volt
D. 102 Volt E. 104 Volt
17. Sebuah trafo mempunyai effisiensi 80%. Jika tegangan primer 110 Volt dan tegangan sekunder 220 Volt, arus primer 0,5 ampere, maka arus sekundernya …
A. 0,5 Ampere D. 0,1 Ampere
B. 0,25 Ampere E. 0,2 Ampere
C. 0,02 Ampere
18. Effisiensi sebuah transformator adalah 60%. Hal ini berarti …
A. Daya pada kumparan primer Berbanding dengan daya pada kumparan sekunder 5:3.
B. Kuat arus pada kumparan primer Berbanding kuat arus pada kumparan sekunder 5:3.
C. Tegangan pada kumparan primer Berbanding tegangan pada kumparan sekunder 3:5.
D. Jumlah lilitan kumparan primer Berbanding jumlah lilitan kumparan sekunder 3:5.
E. Hambatan pada kumparan primer Berbanding hambatan pada kumparan sekunder 3:5.
19. Terjadinya arus pusar pada penghantar yang menguntungkan dalam kehidupan sehari-hari, contohnya terdapat pada alat …
A. Kipas angin dan transformator.
B. Setrika dan tungku industri.
C. Tungku industri dan transformator.
D. Rem magnetik dan tungku magnetik.
E. Kipas angin dan rem magnetik.
20. Sebuah transformator mengubah tegangan dari 250 Volt. Effisiensi transformator 90%, kumparan sekunder dihubungkan dengan lemari pendingin 75 Watt, 100 Volt. Kuat arus pada kumparan primer ialah …
A. 3,00 A B. 3,333 A C. 0,333 A
D. 0,25 A E. 1,68 A
• Dua buah muatan Q1 dan Q2 terpisah pada jarak R di udara mengalami gaya tarik menarik sebesar 1.600 newton. Bila kedua muatan itu diletakkan di dalam gelas dan terpisah pada jarak 2R mengalami gaya tarik menarik sebesar 100 newton. Maka konstanta dielektrikum gelas adalah ….
• Pada sebuah titik kuat medan listriknya 100 N/C karena pengaruh muatan negatif yang berjarak 20 cm dari muatan itu, Maka potensial listrik pada titik tersebut adalah …
• Sebutir debu massanya 5 miligram dapat mengapung bebas di dalam medan listrik. Bila debu itu bermuatan sebesar 10 mikrocoulomb dan percepatan grafitasi bumi 10 m/s2, maka kuat medan yang mempengaruhi muatan itu adalah …
• Tiga buah capasitor C1 = 1 mikrofarad, C2 = 2 mikrofarad dan C3 = 3 mikrofarad , C2 dan C3 disusun pararel dan diserikan dengan C1 kemudian ujung-ujungnya diberi beda potensial 12 volt, maka muatan pada kapasitor C2 adalah …
• Suatu kawat penghantar dengan luas penampang 1 cm2, kemudian mengalir muatan sebesar 100 mikrocoulomb dalam waktu 1 detik, maka rapat arus adalah …
• Sepotong kawat wolfram yang diketahui tahanan jenisnya 0,056 ohm.cm, panjangnya 5 cm, luas penampangnya 0,1 mm2, maka tahanan kawat adalah …
• Beberapa tahanan masing-masing 40 ohm dihubungkan secara pararel pada tegangan 120 volt. Arus pada rangkaian tersebut 15 amper, maka jumlah tahanan yang diperlukan adalah …
• Dua buah bola lampu masing-masing tertulis 60 watt, 120 volt dan 40 watt, 120 volt, Jika kedua bola lampu tersebut dihubungkan seri pada tegangan 120 volt, maka jumlah daya pada kedua lampu tersebut adalah …
• Dua kawat sejajar dan panjang berarus listrik berlawanan masing-masing sebesar 5 A. Induksi magnetik ditengah-tengah kedua kawat jika kedua kawat berjarak 10 cm adalah …
• Induksi magnetik sebesar 10 weber/m2 mempengaruhi sebuah kawat sepanjang 5 meter dalam arah tegak lurus. Arus dalam kawat 1 amper, maka gaya Lorentz pada kawat adalah …
• Suatu solonoida dengan jumlah lilitan 1000 dilalui arus sebesar 10 amper, panjang solonoida 1 meter dan jari-jari lilitan kawatnya 10 cm, maka jumlah garis gaya yang melalui solonoida pada salah satu ujungnya adalah …
• Sebuah transformator dengan tegangan primernya 110 volt dan tegangan sekundernya 11 volt. Arus pada primernya 0,1 amper, apabila efisiensi transformator sebesar 60 % maka arus pada sekunder adalah …
• Dalam sebuah kumparan yang terdiri dari 1000 buah lilitan, terjadi perubahan garis gaya magnet 10 weber dalam waktu 0,1 detik, maka GGL induksi yang dihasilkan oleh kumparan adalah …
• Suatu kumparan dengan 1000 lilitan, induktansi dirinya 5 mH mengalami perubahan arus listrik sebesar 5 amper dalam waktu 0,1 detik, maka beda potensial yang terjadi antara ujung kumparan adalah …
