MATERI AJAR MATRIKS (1)

SMA WR SUPRATMAN 2 MEDAN
Tahun Pelajaran     : 2025/2026
Semester              : I(Satu)
Kelas                    : XI MIPA 2
Materi Ajar            : MATRIKS – 1
Hari/tanggal          :
Waktu                  :
 
Daftar Isi
1.   Defenisi matriks  
2.   Ordo Matriks
3.   Jenis Matriks
3.1.  Matriks Nol
3.2.  Matriks Bujursangkar
3.3.  Matriks Diagonal
3.4.  Matriks Identitas
3.5.  Matriks Baris
3.6.  Matriks Kolom 
4.   Kesamaan Matriks
 
Tujuan :
Melalui pengamatan siswa mengenal dan memahami matriks serta mampu menerapkannya baik dalam mata pelajaran Matematika, dan mata pelajaran lainnya maupun dalam kehidupan sehari – hari.
 
1.   Defenisi Matriks
Susunan berbentuk persegi panjang dari bilangan – bilangan yang diatur pada baris dan kolom (lajur). 
gambar  matriks 1
Setiap bilangan yang terdapat di dalam baris atau kolom dari suatu matriks disebut elemen atau unsur.
 
Contoh
Misalkan
gambar matriks 2
Tentukanlah : a21 , a12 dan a34.
 
Pembahasan :
 
Jika a21 berarti berada di baris ke – 2 dan kolom ke – 1, sehingga a21 = 3.
 
Untuk a12 berarti berada di baris ke – 1 dan kolom ke – 2, sehingga a12 = 4. 
 
Untuk a24 berarti berada di baris ke – 3 dan kolom ke – 4, sehingga a34 = 12.
 
2.   Ordo matriks
 
Suatu matriks yang mempunyai m – baris dan n – kolom disebut matriks berordo (m x n).
 
Contoh
Tentukanlah ordo dari
gambar matriks 3
Pembahasan :
 
Bagian a)
Matriks A memiliki 3 baris dan 2 kolom, sehingga matriks A disebut matriks berordo tiga kali dua (A3 x 2).
 
Bagian b)
Matriks B memiliki 2 baris dan 4 kolom, sehingga matriks B disebut matriks berordo dua kali empat (B2 x 4).
 
3.   Jenis Matriks
Matriks Nol
Apabila setiap elemen dari suatu matriks adalah nol, maka matriksnya disebut matriks nol. Matriks nol disajikan dengan 0. Berikut ini adalah beberapa contoh dari matriks nol.
gambar matriks 4
 
Matriks Bujursangkar
Apabila pada suatu matriks, banyaknya baris sama dengan banyaknya kolom, maka matriks tersebut disebut matriks bujursangkar. Apabila banyaknya baris pada matriks bujursangkar adalah n, maka matriks berordo n x n itu disebut pada matriks bujursangkar ordo n.
 
Berikut ini adalah beberapa contoh dari matriks bujursangkar.
gambar matriks 5

Elemen – elemen 3 dan 8 matriks A disebut elemen – elemen yang terletak pada diagonal utama matriks A. Sedangkan elemen – elemen 3, 7, dan 9 pada matriks B disebut elemen – elemen yang terletak pada diagonal utama matriks B.

Matriks Diagonal
Apabila pada matriks bujursangkar, setiap elemen yang tidak terletak pada diagonal utama adalah nol, sedangkan elemen – elemen pada diagonal utama tidak semuanya nol, maka matriks itu disebut matriks diagonal.
 
Berikut ini adalah beberapa contoh matriks diagonal. 
gambar matriks 6

Matriks Identitas

Apabila pada matriks diagonal, setiap elemen pada diagonal utama adalah 1, maka matriks itu disebut matriks Identitas. Matriks Identitas bisa juga disebut dengan matriks satuan. Matriks Identitas yang berordo n bisa dilambangkan dengan 1 x n.
 
Berikut ini adalah beberapa contoh matriks identitas.
gambar matriks 7


Matriks Baris

Matriks yang hanya mempunyai satu baris dan disebut matriks baris.
 
Berikut ini adalah beberapa contoh matriks baris.
 
A = (3   5   2) dan
 
B = (0   0   0)
 
Matriks Kolom
Matriks yang hanya mempunyai satu kolom disebut  dengan matriks kolom.
 
Berikut ini adalah beberapa contoh matriks kolom.
gambar matriks 8
 
Dari matriks A dapat dibentuk matriks baru dengan cara setiap elemen yang berada di baris ke – k ditempatkan di kolom ke – k. Matriks baru ini disebut matriks transpos dan dinyatakan A’ atau At
 
Contoh : 1
Tentukan matriks transpos dari matriks

gambar contoh 1 matriks

Pembahasan :

gambar pembahasan contoh 1 matriks


Contoh : 2
Tentukan matriks transpos dari matriks

gambar contoh 2 matriks

Pembahasan :

gambar pembahasan contoh 2 matriks
 

4.   Kesamaan Matriks
Matriks A dan B dikatakan sama dan ditulis A = B, apabila ordonya sama dan elemen – elemen yang terletak sama.
 
Contoh : 3
Tentukanlah a dan b supaya kedua matriks adalah sama.

gambar contoh 3 matriks

Pembahasan :

gambar pembahasan contoh 3 matriks

ó a = 3
ó 8 = a + b
ó 8 = 3 + b
ó b = 8 – 3
ó b = 5

 

RANGKAIAN LISTRIK – 2

15 soal rangkaian listrik
 
URAIAN
 
Soal : 1
Tentukan hambatan total rangkaian jika diukur antara P dan Q dalam rangkaian berikut.

GAMBAR SOAL 1


Soal : 2
Tentukan hambatan equivalen antara titik A dan B.

GAMBAR SOAL 2

Soal : 3
Tentukan hambatan pengganti antara titik A dan B.

GAMBAR SOAL 3

Soal : 4
Perhatikan gambar rangkaian berikut, jika R1 = R2 = R4 = R6 = R7 = R9 = 5 ohm dan R3 = R5 = R8 = 10 ohm. Serta hasil pengukuran tegangan pada titik A dan B adalah 24 volt.

GAMBAR SOAL 4

Tentukanlah kuat arus yang melalui resistor R5.
 
Soal : 5
Perhatikan gambar di bawah ini.

GAMBAR SOAL 5

Jika kuat arus yang terbaca amperemeter A adalah 200 mA. Tentukan besar tegangan antara titik P dan Q.

Soal : 6
Perhatikan gambar berikut ini,

GAMBAR SOAL 6

Jika lampu A dan B memiliki spek 20W/100V. Lampu D dan E memiliki spek 40W/100V. Lampu C memiliki spek 25W/100V, dihubungkan dengan sumber tegangan 100 volt. Tentukanlah nyala lampu C.  
 
Soal : 7
Perhatikan gambar di bawah ini,

GAMBAR SOAL 7

Semua lampu memiliki nilai hambatan yang sama. Tentukan :
a.    Lampu – lampu yang menyala sama terang
b.   Lampu – lampu yang menyala paling terang
c.    Lampu – lampu yang menyala paling redup
 
Soal : 8
Perhatikan secara seksama gambar rangkaian berikut yang terdiri atas empat sakalar S1, S2, S3, dan S4 serta dua lampu L1 dan L2.

GAMBAR SOAL 8

a.    Jika semua saklar ditutup, lampu manakah yang menyala.
b.   Jika hanya saklar S1 dan S2 yang ditutup, lampu manakah 
    yang menyala.
c.    Agar hanya lampu L2 yang menyala, saklar – saklar 
    manakah yang harus ditutup.
d.   Agar hanya lampu L1 yang menyala, saklar – saklar manakah yang harus ditutup.
 
Soal : 9
Untuk mendapatkan hambatan listrik 100 Ω dalam rangkaian berikut, bagaimanakah posisi dari saklar S1, S2, dan S3.

GAMBAR SOAL 9

Soal : 10
Dua resistor 15Ω dan 25Ω disusun seri dan ujung – ujungnya dihubungkan pada sumber tegangan 16 volt. Tentukan :
a.    Hambatan pengganti.
b.   Kuat arus listrik dan beda potensial pada masing – masing resistor.
 
Soal : 11
Rina ingin membatasi kuat arus yang melalui resistor 40Ω sebesar 0,40 A ketika resistor tersebut dihubungkan ke sumber tegangan 20 V. Berapa besar hambatan resistor seri yang diperlukan Rina.
 
Soal : 12
Dua resistor R1 = 10 Ω dan R2 = 20 Ω disusun seri dan ujung – ujungnya dihubungkan ke beda potensial 12 V. Tentukan :
a.    Kuat arus listrik yang mengalir melalui masing – masing 
    resistor.
b.   Beda potensial pada ujung – ujung tiap resistor

Soal : 13
Resistor – resistor 3Ω, 4Ω, dan 12Ω dihubungkan secara paralel pada sumber tegangan 6 V. Tentukan :
a.    Kuat arus listrik yang disuplai oleh sumber tegangan.
b.   Kuat arus listrik yang melalui masing – masing resistor.
 
Soal : 14
Empat filamen tabung vakum yang hambatannya masing – masing 30 Ω, 30 Ω, 20 Ω, dan 20 Ω dihubungkan secara paralel.
a.    Gambarkan diagram rangkaiannya.
b.   Tentukan hambatan ekivalennya.
c.    Tentukan arus listrik pada tiap filamen jika dihubungkan 
    ke sumber tegangan 12 V.
d.   Berapakah arus listrik total yang ditarik dari sumber 
    tegangan.
 
Soal : 15
Pada rangkaian listrik berikut,

GAMBAR SOAL 15

A1 dan A2 adalah amperemeter dan V adalah voltmeter. Jika amperemeter A1 membaca kuat arus 1,0 amper. Maka tentukan bacaan yang akan ditunjukkan oleh amperemeter A2 dan voltmeter V.

 

ENERGI LISTRIK – 4

15 soal Energi dan Daya listrik untuk kelas IX SMP/MTs
 
Soal : 1
Sebuah sumber 120 V yang dihubungkan pada ujung – ujung resistor menghasilkan arus 2A. Maka daya disisipasi oleh resistor adalah …
A.   240 watt
B.   120 watt
C.   60 watt
D.  30 watt
 
Soal : 2
Kombinasi dari arus dan gaya gerak listrik yang akan menggunakan energi per satuan waktu terbesar adalah …
A.   3A pada 220 V
B.   6A pada 220 V
C.   8A pada 110 V
D.  10A pada 110 V
 
Soal : 3
Sebuah lampu pijar 24V/48W dihubungkan ke sumber tegangan 24V. Besar hambatan dari lampu adalah …
A.   12Ω
B.   24Ω
C.   36Ω
D.  48Ω
 
Soal : 4
Rima menggunakan catok rambut 220V/2 kW. Jika tarif listrik Rp 1.000,00 dan ia telah membayar ongkos listrik sebesar Rp 600,00, catok rambut tersebut digunakan selama …
A.   15 menit
B.   17 menit
C.   18 menit
D.  20 menit
 
Soal : 5
Sebuah ketel listrik untuk digunakan pada 220V memiliki rating 3.000 W. Agar kabel dapat bekerja aman (tidak mengalami pemanasan lebih). Kabel harus mampu membawa arus minimum sebesar …
A.   2A
B.   5A
C.   10A
D.  15A
 
Soal : 6
Sekering – sekering berikut akan melebur jika arus yang melalui melebihi 5A, 10A, 15A atau 30A. Sekering yang paling sesuai untuk dipasang dalam suatu rangkaian listrik yang terdiri atas pembakar listrik 2,5 kW dan tegangan 220 V adalah …
A.   Sekering 5A
B.   Sekering 10A
C.   Sekering 15A
D.  Sekering 30A
 
Soal : 7
Nilai maksimum sekering agar 14 lampu pijar 100W dapat dihubungkan ke sumber tegangan 220 V adalah …
A.   9 A
B.   8 A
C.   7 A
D.  6 A
 
Soal : 8
Sebuah pemanas celup dicelupkan ke dalam sebuah bejana berisi 0,2 kg air (kalor jenis air = 4200 J/kgoC). Ketika elemen pemanas dihubungkan ke catu daya 12V, arus 7A mengalir melalui elemen. Jika pemanas celup dijalankan selama 2 menit, kenaikan suhu air adalah …
A.   10oC
B.   12oC
C.   15oC
D.  20oC
 
Soal : 9
Satu liter air dipanaskan dari suhu 20oC hingga 100oC oleh pemanas listrik pada tegangan 120 V. Jika arus yang ditarik pemanas adalah 4A, lama waktu yang dibutuhkan adalah … (cair = 4200 J/KgoC).
A.   11,6 menit
B.   13,4 menit
C.   14,2 menit
D.  16,8 menit
 
Soal : 10
Sebuah setrika bertuliskan 450W/220 V digunakan pada suhu kamar 25oC. Setelah 3 menit dinyalakan suhu logam setrika menjadi 85oC. Dengan menganggap semua energi listrik diserap oleh logam setrika yang massanya 300 g. Maka panas jenis logam tersebut adalah …
A.   4.500 J/KgoC
B.   750 J/kgoC
C.   450 J/kgoC
D.  75 J/kgoC
 
Soal : 11
Dua lampu pijar, A bertanda 6V/12W dan B bertanda 6V/24W, mempunyai filamen – filamen yang dibuat dari bahan sejenis. Kedua lampu kemudian dihubungkan paralel pada sebuah baterai 6 V.
(1)   Lampu B menyala lebih terang dari pada lampu A.
(2)   Lampu B memiliki hambatan yang lebih besar dari 
      pada lampu A.
(3)   Lampu B menggunakan daya yang lebih besar dari 
      pada lampu A.
(4)   Kedua lampu menggunakan energi kalor yang sama.

Pernyataan yang benar ditunjukkan oleh nomor …
A.   (1), (2), dan (3)
B.   (1) dan (3)
C.   (2) dan (4)
D.  (4)
 
Soal : 12
Hukum kekekalan energi yang didasarkan pada syarat bahwa …
A.   Energi harus digunakan lebih cepat dari pada energi yang
    diciptakan atau suplai energi akan habis.
B.   Energi harus dihemat karena energi dengan mudah dapat
    dimusnahkan.
C.   Kita tidak perlu khawatir tentang suplai energi karena energi tidak dapat dimusnahkan.
D.  Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.  
 
Soal : 13
Berikut yang merupakan termasuk energi terbarukan adalah …
A.   Minyak bumi
B.   Batu bara
C.   Energi nuklir
D.  Panas bumi
 
Soal : 14
Hal yang terjadi ketika kita membakar bahan bakar fosil adalah …
A.   Kita membebaskan karbon kembali ke siklus karbon, 
    meningkatkan jumlah tersedia untuk perkembangan 
    pusat pembangkit.
B.   Asam karbonat yang dihasilkan mengarah ke hujan asam.
C.   Dampak lingkungan terbesar adalah dampaknya pada 
    lapisan ozon.
D.  Dampak lingkungan terbesar adalah meningkatnya gas – gas rumah kaca.
 
Soal : 15
Diantara sumber energi berikut yang bukan sumber energi terbarukan adalah …
A.   Energi surya
B.   Energi nuklir
C.   Tenaga air
D.  Energi panas bumi