Contoh soal dan jawaban arus listrik dalam rangkaian

Pengertian Arus listrik adalah sebuah aliran yang terjadi akibat jumlah muatan listrik yang mengalir dari satu titik ke titik lain dalam suatu rangkaian tiap satuan waktu, berikut ini akan disajikan contoh soal dan jawaban arus listrik dalam rangkaian. Semoga contoh soal dan jawaban arus listrik dalam rangkaian ini bermanfaat banyak.

Soal No. 1) Besarnya energi listrik yang diperlukan sebuah alat listrik 24 kJ ketika digunakan selama 5 menit. Jika hambatan yang dimiliki alat listrik tersebut 20 W, maka arus yang mengalir melalui alat listrik tersebut adalah …
a. 2 A
b. 4 A
c. 6 A
d. 8 A
Jawaban : A

Diketahui :
W = 24 kJ = 24.000 J
t = 5 menit = 300 sekon
R = 20 W
Ditanya : I

Pembahasan :
W              = I² R t
24.000       = I² (20) (300)
4                = I²
I                 = 2 A

Soal No. 2) Perhatikan gambar berikut !

Besar kuat arus yang mengalir pada hambatan 40 W adalah …
a. 0,40 A
b. 0,24 A
c. 0,16 A
d. 0,04 A

Soal No. 3) Sebuah dapur memiliki tiga peralatan elektronik yang terpasang pada jalur listrik 120 Volt, yaitu: oven microwave 1200 Watt, pemanas air 850 Watt, dan rice cooker 900 Watt. Arus listrik akan terputus pada circuit breaker PLN yang terpasang jika melebihi 15 Ampere. Dari ketiga benda elektronik tersebut, manakah yang dapat dipakai secara bersamaan tanpa memutuskan circuit breaker yang dapat memutuskan arus listrik?

a) oven microwave, pemanas air, dan rice cooker
b) oven microwave dan pemanas air
c) oven microwave dan rice cooker
d) pemanas air dan rice cooker
Jawaban: D

Pembahasan:
Kita harus tahu bahwa stop kontak di rumah kita merupakan rangkaian paralel sehingga masing-masing jalur tidak mempengaruhi jalur lain dan saat salah satu jalur terputus, maka jalur lainnya akan tetap dapat mengaliri arus listrik. Agar lebih jelasnya, perhatikan gambar di bawah ini.

Dengan arus listrik maksimal 15 Ampere pada voltase 120 volt, maka besarnya daya listrik maksimal pada dapur tersebut adalah:

$P = V \times I = 120V \times 15A = 1800 Watt$

Agar tidak terjadi “mati listrik” karena turunnya circuit breaker, maka penggunaan alat-alat elektronik tidak boleh melebihi 1800 Watt.

Oven microwave + pemanas air + rice cooker: 1200 W + 850 W + 900 W = 2950 W
Oven microwave + pemanas air: 1200 W + 850W = 2050 W
Oven microwave + rice cooker: 1200 W + 900 W = 2100 W
Rice cooker + pemanas air: 900 W + 850 W = 1750 W

Jadi, pada dapur hanya bisa dioperasikan rice cooker dan pemanas air secara bersamaan. Semua kombinasi lain selain kedua peralatan diatas akan menurunkan circuit breaker sehingga listrik akan padam.