SERI – 2 LISTRIK STATIS (IX SMP)

20 soal tentang listrik Statis untuk kelas IX SMP. Tidak disertai kunci atau pun penyelesaian soal. Hanya sebagai bahan berlatih mandiri untuk siswa dan dapat digunakan guru sebagai bahan latihan untuk siswa. 

Pilihan Berganda

 

Soal : 1

Perhatikan pernyataan – pernyataan berikut.

(1)   Benda yang bermuatan sejenis tarik – menarik.

(2)   Suatu benda bermuatan negatif karena memperoleh elektron.

(3)   Suatu benda bermuatan positif karena telah memperoleh proton.

(4)   Benda yang  bermuatan tidak sejenis tarik – menarik.

Pernyataan yang benar tentang muatan listrik statis ditunjukkan oleh nomor …

a.  (1), (2), dan (3)

b.  (1), (2), dan (4)

c.   (1) dan (3)

d.  (2) dan (4)

 

Soal : 2

Pembawa muatan listrik didalam suatu logam adalah elektron – elektron dan proton.

(1)   Ditemukan dalam setiap inti atom

(2)   Lebih ringan

(3)   Jauh dari inti atom

Hal tersebut berhubungan dengan fakta bahwa karakteristik proton sesuai dengan pernyataan nomor …

a.    (1), (2), dan (3)

b.   (1)

c.    (2)

d.   (3)

 

Soal : 3

Sebatang politen digosok dengan sehelai kain lap. Batang politen menjadi bermuatan negatif dan kain menjadi bermuatan positif. hal yang terjadi dengan batang politen dan kain lap adalah …

 

	Politen	Kain
a.	Memperoleh elektron	Memperoleh elektron
b.	Memperoleh elektron	Kehilangan elektron
c.	Kehilangan elektron	Memperoleh proton
d.	Kehilangan proton	Kehilangan elektron

 

Soal : 4

Sebuah batang dengan muatan listrik tak diketahui menarik sebuah bola plastik.

(1)   Batang bermuatan positif dan bola tak bermuatan

(2)   Batang bermuatan negatif dan bola tak bermuatan

(3)   Batang bermuatan positif dan bola bermuatan negatif

(4)   Batang bermuatan negatif dan bola bermuatan positif

Pernyataan yang dapat menjelaskan kejadian tersebutditunjukkan oleh nomor …

a.  (1), (2), (3), dan (4)

b.  (1), (2), dan (3)

c.   (1) dan (3)

d.  (2) dan (4)

 

Soal : 5

Perhatikan pernyataan – pernyataan berikut ini

(1)   Konduktor netral ditanahkan dengan menghubungkan ujung

     negatif ke tanah.

(2)   Benda bermuatan negatif di bawah mendekat ke konduktor netral

     yang dipasang di atas alas isolator.

(3)   Benda bermuatan negatif dipindahkan setelah pentanahan

     dilepaskan.

(4)   Benda bermuatan negatif menolak elektron – elektron dalam

     konduktor netral ke salah satu ujung.

Urutan yang benar saat sebuah konduktor netral diberi muatan secara induksi adalah …

a.  (1), (2), (3), dan (4)

b.  (1), (4), (2), dan (3)

c.   (2), (4), (1), dan (3)

d.  (4), (1), (2), dan (3)

 

Soal : 6

Dua bola logam X dan Y yang tak bermuatan dan diisolasi terhadap tanah, saling menyentuh. Batang bermuatan negatif didekatkan pada X, kemudian kedua bola dipisahkan. Setelah aksi ini, X memiliki muatan positif.

Muatan Y adalah …

a.  Negatif dan lebih kecil dari pada X

b.  Negatif dan sama besar seperti pada X

c.   Positif dan lebih kecil dari pada X

d.  Positif dan sama besar seperti pada X

 

Soal : 7

Dua bola konduksi ringan, M dan K digantungkan dengan benang isolasi panjang sehingga keduanya saling menyentuh. Suatu batang bermuatan negatif X didekati ke K seperti ditunjukkan pada gambar berikut.

Kedua bola dipisahkan dan X dipindahkan. Jika batang X dibawa dekat ke M, tetapi tidak menyentuh M dan K, maka reaksi yang tepat adalah …

 

	Bola M	Bola K
a.	Ditarik oleh X	Ditarik oleh X
b.	Ditarik oleh X	Ditolak oleh X
c.	Ditolak oleh X	Ditarik oleh X
d.	Ditarik oleh X	Ditarik oleh X

 

Soal : 8

Sebuah bola logam negatif yang diletakkan pada tiang isolasi dibawa mendekat ke bola logam lain yang ditanahkan. Gambar berikut yang terbaik menampilkan distribusi muatan yang dihasilkan pada kedua bola adalah …

Soal : 9

Gambar berikut menunjukkan tiga bola logam netral X, Y, dan Z bersentuhan dan beridiri pada alas isolator.

Gambar yang menampilkandistribusi muatan pada bola – bola ketika sebuah batang bermuatan positif dibawa mendekati bola X, tetapi tidak menyentuhnya adalah … 

Soal : 10

Gambar berikut yang secara tepat menunjukkan induksi listrik ketika kepala elektroskop didekati oleh sebuah batang bermuatan listrik positif adalah …

Soal : 11

Perhatikan pernyataan – pernyataan berikut.

(1)   Gaya – gaya listrik diantara dua benda bermuatan meningkat

     dengan bertambahnya besaran muatan listrik pada kedua benda.

(2)   Gaya – gaya listrik diantara dua benda bermuatan meningkat

     dengan bertambahnya jarak pisah antara kedua benda.

(3)   Menggandakan jarak pisah diantara kedua muatan titik

     menghasilkan peningkatan gaya listrik sebesar empat kali semula.

(4)   Menggandakan besar muatan listrik pada salah satu benda akan

     menggandakan gaya listrik.

Pernyataan yang benar adalah pernyataan nomor …

a.  (1), (2), dan (3)

b.  (1), (3), dan (4)

c.   (1) dan (4)

d.  (2) dan (3)

Soal : 12 

Gambar berikut menunjukkan muatan awal dan berkedudukan ketiga bola lagam identik X, Y, dan Z yang diletakkan pada penumpu berisolasi.

Ketiga bola secara bersamaan disentuhkan satu sama lain, kemudian dikembalikan pada kedudukan awalnya. Pernyataan yang tepat untuk menjelaskan muatan bola – bola setelah dilakukan hal tersebut adalah …

a.    Semua bola adalah netral

b.   Tiap bola memiliki muatan total + 4 μC.

c.    Tiap bola mempertahankan muatan yang sama seperti muatan

    awalnya.

d.   Bola Y memiliki muatan lebih besar dari pada X atau Z.

Soal : 13

Perhatikan pernyataan – pernyataan berikut.

(1)   Muatan B negatif dan C netral

(2)   Muatan B negatif dan C juga negatif

(3)   Muatan B negatif dan C positif

(4)   Muatan B netral dan C juga positif

Jika muatan negatif A menolak B dan menolak C, maka pernyataan yang sesuai adalah nomor …

a.  Nomor (1) dan nomor (2)

b.  Nomor (1) dan nomor (4)

c.   Nomor (2) dan nomor (3)

d.  Nomor (3) dan nomor (4)

 

Soal : 14

Dua bola ringan P dan Q dengan massa sama digantung pada titik yang sama oleh benang isolasi. P diberi muatan 2C dan Q diberi muatan 1C. Gambar berikut yang menunjukkan dengan tepat kedudukan kedua bola adalah …

Soal : 15

Gaya elektrostatis diantara kedua muatan adalah F. Jika salah satu muatan diperbesar empat kali, sedangkan jarak diantara kedua muatan menjadi seperempat kali semula, gaya elektrostatis akan menjadi …

a.  4F

b.  18F

c.   36F

d.  64F

 

Soal : 16

Dua bola logam dengan jari – jari sama masing – masing bermuatan 2 μC dan 4 μC terpisah pada jarak 10 mm, kemudian disentuhkan sesaat lalu dipisahkan kembali pada jarak 12 mm dengan muatan 2 μC diganti dengan muatan 8 μC. Perbandingan antara gaya elektrostatis kedua logam sebelum dan sesudah disentuhkan adalah …

a.  1 : 1

b.  3 : 8

c.   4 : 11

d.  9 : 16

 

Soal : 17

Garis – garis gaya listrik yang benar ditunjukkan oleh gambar …

Soal : 18

Seorang pekerja sedang membuat sebuah tangki berukuran besar untuk keperluan pertanian. Tangki dibuat dari besi dengan bagian atas tangki masih terbuka. Orang tersebut memakai sepatu dan sedang mengecat dinding bagian dalam tangki seperti diperlihatkan pada gambar berikut.

Jika tiba – tiba petir menyambar tangki tersebut yang paling mungkin terjadi adalah …

a.  Orang itu tidak tersambar petir karena memakai sepatu

b.  Orang itu tidak tersambar petir karena muatan listrik petir hanya

    berada di luar tangki.

c.   Orang itu ikut tersambar petir karena tegangan listrik petir sangat

    tinggi.

d.  Orang itu ikut tersambar petir karena besi yang diinjaknya

    tersambar petir.

 

Soal : 19

Pernyataan berikut yang tidak benar tentang generator van de Graff adalah …

a.  Prinsip kerjanya adalah membangkitkan muatan listrik statis dengan cara gesekan antara dua benda.

b.  Mesin listrik yang digunakan untuk memperoleh muatan listrik yang besar.

c.   Gerakan sabuk karet ke atas dan ke bawah selalu membawa

    muatan yang sejenis.

d.  Semua muatannya akan terkumpul pada bola logam yang disebut

    kubah.

 

Soal : 20

Perhatikan pernyataan – pernyataan berikut

(1)      Kemungkinan disambar petir semakin kecil

(2)      Kemungkinan disambar petir semakin besar

(3)      Jika disambar petir, elektron – elektron menuju ke dalam tanah

        tanpa merusak gedung.

(4)    Jika disambar petir, elektron – elektron dari awan halilintar akan

      dinetralkan oleh muatan – muatan positif penangkal petir

      sehingga tidak membahayakan.

Sebuah gedung tinggi umumnya dilindungi oleh penangkal petir. Kemungkinan tersebut sesuai dengan pernyataan nomor …

a.  (1) dan (3)

b.  (1) dan (4)

c.   (2) dan (3)

d.  (2) dan (4)

Read More

SUMBER ENERGI LISTRIK (2)

Daftar Isi : 

1. Defenisi dan Pengukuran Arus listrik 

2. Sel Listrik 

3. Konsep Gaya Gerak Listrik (GGL)

1. Defenisi dan Pengukuran Arus listrik

Arus listrik = perpindahan muatan listrik positip (proton) dari benda yang memiliki potensial tinggi (tegangan tinggi) ke potensial yang lebih rendah (tegangan rendah). Kemudian perpindahan listrik positip ini disebut juga dengan arus konvensional.

Bersamaan dengan perpindahan muatan listrik positip, muatan elektron juga ikut berpindah dari potensial rendah ke potensial lebih tinggi yang disebut arus elektron. Dan arah pergerakkan kedua muatan selalu berlawanan arah dalam jumlah yang sama. (arus konvensional garis jelas sedangkan arus elektron digambarkan dengan garis putus – putus). 

Sementara pada baterai muatan negatip (elektron) bergerak dari kutub negatip menuju kutub positip. 

Pada rangkaian listrik yang terdiri dari sebuah lampu dan sebuah baterai. 

Hukum Coulomb

“Satu Coulomb adalah muatan listrik yang melalui titik apa saja dalam rangkaian listrik ketika arus tetap satu amper mengalir selama satu sekon”.

Contoh : 

Muatan listrik 3 coulomb mengalir melalui seutas kawat penghantar selama 4 sekon. Hitunglah kuat arus yang mengalir dalam kawat tersebut.

Penyelesaian :

Latihan Mandiri :

1. Jika arus listrik yang mengalir adalah 2,0 A melalui seutas kawat penghantar

    selama 2,5 menit.Berapa muatan listrik yang mengalir melalui kawat tersebut. 

2. Pada suatu kawat penghantar mengalir muatan listrik sebesar 125 coulomb

    selama 10 sekon. Berapakah besar kuat arus listriknya? 

3. Berapa besar muatan listrik yang mengalir sepanjang seutas 

    kawat jika arus.

    a) 1A lewat selama 12 sekon

    b) 0,2 A lewat selama 5 menit

    c) 5A lewat selama 30 sekon

    d) 20 mA lewat selama 1 jam

4. Jika baterai mobil menyimpan 100 000C, sampai berapa lama baterai itu mampu

    mencatu arus sebesar 40A.

Tehnik mengukur kuat dan tegangan arus listrik

Saat mengukur kuat arus listrik, alat ukur harus dipasang seri dengan komponen listrik yang akan diukur pada rangkaian listrik.

Saat mengukur tegangan listrik, alat ukur harus dipasang paralel dengan komponen listrik yang akan diukur pada rangkaian listrik. 

Tehnik membaca kuat arus dan tegangan listrik

· Kuat arus listrik

· Tegangan listrik

· Hambatan listrik

Contoh :

Perhatikan gambar di bawah ini! 

Tentukanlah nilai kuat arus listrik yang ditunjukkan galvanometer di atas.

Penyelesaian :

Latihan Mandiri :

1. Perhatikan gambar di bawah ini!

Tentukan :

a) Nilai jarum

b) Nilai kuat arus listrik yang terukur

Buatlah satuan kuat arus dalam satuan SI

2. Perhatikan gambar di bawah ini!

Tentukan :

a) Nilai jarum

b) Nilai tegangan listrik yang terukur

Buatlah dalam satuan SI

3. Perhatikan gambar di bawah ini! 

 

Tentukanlah nilai Resistor yang diukur ohmmeter

Baca : UH 1 FISIKA KELAS VIII A/B SMP

2. Sel listrik

· Sejarah penemuan sel Listrik

Pada tahun 1780, ahli anatomi Italia Luigi Galvani. Secara tidak sengaja melihat kaki kodok yang sudah mati bisa terkejut saat pisau bedahnya menyentuh syaraf kaki kodok. Ia berpendapat bahwa efek kejutan ini berkaitan dengan listrik yang dihasilkan pada syaraf otot kaki kodok.

Alessandro Volta (Italia), tidak sependapat dengan Galvani. Menurut Volta, kejutan listrik pada kaki kodok mati sungguh disebabkan oleh dua logam yang berbeda jenis. Untuk menguji pendapatnya ia membuat sebuah tumpukkan yang terdiri dari pasangan cakram seng dengan cakram tembaga, yang pada bagian tengahnya diberi cakram papan direndam garam. Ketika ia menghubungkan cakram tembaga 

paling atas dengan cakram seng paling bawah melalui dua kabel, dan ia menyentuh sambungan kedua kabel dengan ujung lidahnya. Ia mendapatkan kejutan listrik (kesetrum).

Gambar percobaan Volta: 

Macam – macam sel listrik

Sel sederhana

Dari percobaan Volta, dapat dibuat sel sederhana yang memiliki prinsip sel sederhana terdiri dari dua buah elektroda. Elektroda positip disebut anoda dan elektroda negatip disebut Katoda dan zat yang berfungsi sebagai elektrolit. Elektrolit melalui reaksi kimia menghasilkan bedapotensial pada kedua elektroda (kutub).

Larutan elektrolit :

Larutan yang dapat menghantarkan arus listrik, akibat 

reaksi kimia yang menghasilkan ion – ion negatip dan 

ion – ion positip. Yang termasuk zat elektrolit a. l :

Cara kerja sel sederhana :

Ketika kutub – kutub kedua plat dihubungkan dengan kawat terjadi reaksi kimia. Seng dari plat seng melarut dalam asam, sehingga ion – ion seng positip meninggalkan elektron – elektron pada plat seng, sehingga pelat seng menjadi bermuatan negatip. Elektron – elektron dari pelat seng bergerak melalui kawat penghubung menuju ke pelat tembaga. Pada pelat tembaga ini, elektron – elektron dapat ditangkap oleh ion – ion positip hidrogen yang terdapat dalam larutan asam, sehingga ion hidrogen berubah menjadi gas hidrogen.

Jika pelat tembaga dan pelat seng dihubungkan dengan kawat tembaga melalui sebuah lampu pijar kecil, maka lampu pijar akan menyala. Lampu pijar hanya berpijar sebentar kemudian meredup dan padam. Karena gelembung – gelembung 

menghalangi pelat tembaga untuk kontak dengan baik dengan larutan asam, dan tentu saja akan menghentikan reaksi kimia. Peristiwa mengumpulnya gelembung – gelembung gas hidrogen di sekitar pelat tembaga disebut polarisasi.

Sel kering

Sel ini disebut sel kering (dry cell) karena sel ini tidak mengandung cairan dan dapat digunakan kapan saja. Sel kering yang sering ditemui adalah sel kering sel 

karbon – seng.

Elektroda positipnya (anoda) adalah sebuah batang karbon, dikelilingi oleh campuran mangan dioksida (MnO2) dan serbuk karbon sebagai depolarisator (zat pelindung elektrolit). Bungkus luar terbuat dari seng, sebagai elektroda negatip 

(katoda). Diantara depolarisator dan bungkus seng terdapat pasta amonium klorida (NH4Cl) sebagai elektrolit. Bedapotensial antara kutub – kutub sebuah sel kering 

umumnya 1,5 volt. Muatan sel kering habis jika karbonnya 

atau elektrolitnya habis.

Baca : UH 1 MATEMATIKA KELAS VII B SMP

Sel alkalin

Pusat sel terbuat dari serbuk seng sebagai elektroda positip dan pasta terbuat dari potasium hidroksida dan seng oksida sebagai elektrolit. Elektroda positip dikitari oleh pelet yang mengandung mangan dioksida sebagai elektroda negatip.

Sel dibagi menjadi dua bagian, yaitu :

· Sel Primer = sel yang tidak dapat dimuati berulang kali.

Contoh :

    sel sederhana,

    sel kering karbon – seng,

    sel alkalin

· Sel Sekunder = sel yang dapat dimuati berulang kali karena 

reaksi kimianya dapat dibalikan. Contoh :

    sel timbal – asam (akumulator)

    sel Nicad (Nikel – Cadmium)

    sel Natrium – Sulfida

    fuel cell

    sel surya

Sel Timbal – Asam (Akumulator)

Sel timbal – asam atau yang lebih sering dikenal dengan nama Akumultor(termasuk jenis sel sederhana).

Sebelum dipakai

Agar akumulator dapat bekerja dengan baik, maka pertama kali ia harus dimuati oleh sumber arus listrik lain. Tatkala baterai dimuati, oksida timbal terbentuk pada salah satu pelat timbal. Pelat timbal berlapis dioksida menjadi elektroda positip (anoda) dan pelat timbal biasa menjadi elektroda negatip (katoda).

Saat dipakai

Baik pelat timbal berlapis timbal oksida maupun pelat biasa, keduanya secara perlahan berubah menjadi timbal sulfat karena bereaksi dengan larutan asam sulfat encer. Dalam reaksi ini dilepaskan elektron – elektron, sehingga jika kedua pelat 

dihubungkan dengan jalur konduksi maka arus listrik mengalir di luar larutan dari kutub positip ke kutub negatip. Reaksi kimia yang terjadi tentu saja makin mengencerkan asam sulfat sehingga massa jenisnya berkurang. Pada nilai massa jenis tertentu, akumulator tidak dapat menghasilkan muatan listrik (akumulator padam)

Saat dicaharge ulang

Agar akumulator berfungsi kembali, ia harus dimuati ulang oleh sumber arus searah dc lain. Untuk itu kutub (+) akumulator dihubungkan ke kutub (+) sumber arus pengisi, dan kutub negatip (–) akumulator dihubungkan dengan sumber (–) sumber arus pengisi. Akibatnya elektron – elektron akumulator ditekan kembali melalui sel. Ini membalikkan reaksi kimia sehingga kedua plat timbal sulfat berubah. Pada pelat positip, timbal sulfat berubah menjadi pelat timbal berlapis timbal dioksida, dan plat negatip timbal sulfat berubah menjadi timbal biasa.

Ada empat hal yang perlu diperhatikan selama proses pemuatan ulang sebuah aki :

a) Baterai pengisi (sumber dc) yang digunakan harus memiliki bedapotensial yang

    lebih besar daripada bedapotensial aki 

b) Lebih efektif untuk memuati ulang dengan arus kecil dalam selang waktu yang

    lama daripada dengan arus besar dalam selang waktu yang singkat. Rheostat

    (resistor variabel) digunakan untuk mengatur nilai arus ini.

c) Selama proses pengisian, konsentrasi asam sulfat bertambah dan

    tinggi permukaan cairan turun. Pada ketinggian tertentu, cairan harus

    ditambah dengan air suling.

d) Kapasitas aki diukur dalam satuan ampere-jam (ampere – hour dan

    disingkat AH). Kapasitas aki 40 AH berarti dapat bekerja selama 40 jam pada

    arus 1 ampere atau selama 20 jam pada arus 2A, dan seterusnya, sebelum aki

    perlu dimuati ulang. 

    Begitu akumulator bekerja menghasilkan muatan listrik, massa jenis larutan

    asam sulfat berkurang karena asam sulfatnya bereaksi dengan timbal dan timbal

    dioksida. Makin kecil nilai massa jenis larutan asam sulfat berarti makin sedikit

    muatan listrik yang diberikan akumulator.

Jika massa jenis relatif asam sulfat :

- 1,25 = muatan aki penuh

- 1,00 = muatan aki kosong

Alat untuk memeriksa muatan aki disebut Hidrometer.

Sel Nicad

Ini adalah sel kering kecil yang dapat dimuati ulang. Sebagai ganti seng dan karbon sebagai elektroda. Sel ini menggunakan nikel hidroksida untuk elektroda negatip dan cadmium sebagai bungkus luar sebagai elektroda positip. Dengan demikian nama Nicad berasal dari Nikel dan Cadmium. Diantara kedua elektroda terdapat pasta dari bahan potasium hidroksida (sebagai elektrolit). Bedapotensial yang dihasilkan oleh sebuah sel Nicad adalah sekitar 1,2 volt.

Sel – sel lain (pengayaan)

- Sel Natrium – Sulfida

- Fuell – Cell

- Sel Surya

3. Konsep Gaya Gerak Listrik (GGL) 

Read More