UMB 2014 Kode 583 FISIKA - LISTRIK

RESISTIVITAS LISTRIK

Suatu eksperimen dilaksanakan untuk mengukur resistivitas listrik kawat nikrom yang memiliki panjang berbeda. Luas penampang kawat tersebut adalah \(7,3 \times {10^{ - 8}}\;{m^2}\). Siswa mengukur beda potensial \({\rm{(\Delta V)}}\) dan kuat arus listrik (I) pada kawat untuk berbagai panjang kawat (L) dengan menggunakan voltmeter dan ammeter dengan hasilnya sebagai berikut.

L(m)	V	I (A)
0,54 1,028 1,543	5,22 5,82 5,94	0,72 0,414 0,281

1.Berdasarkan data, hambatan kawat yang panjangnya 2 m sekitar ….
(A) 26 Ω
(B) 28 Ω
(C) 30 Ω
(D) 32 Ω
(E) 34 Ω

Solusi: (A)
\(R = \frac{{\rho L}}{A} = \frac{V}{I}\)
Maka, perbandingan hambatan kawat identic dengan panjang yang berbeda adalah ….
\(\frac{{{R_1}}}{{{R_2}}} = \frac{{{L_1}}}{{{L_2}}} \Leftrightarrow {R_2} = \frac{{{R_1}{L_2}}}{{{L_1}}}\)
Dengan \({R_1}\) adalah hambatan kawat pada panjang 0,54 m, maka
\({R_2} = \left( {\frac{{{V_1}}}{{{I_1}}}} \right)\left( {\frac{{{L_2}}}{{{L_1}}}} \right) = \left( {\frac{{5,22}}{{0,72}}} \right)\left( {\frac{2}{{0,54}}} \right) = 26,85{\rm{\Omega }}\)

2. Resistivitas kawat tersebut sekitar
(A) \(1 \times {10^{ - 6}}\;{\rm{\Omega m}}\)
(B) \(1,5 \times {10^{ - 6}}{\rm{\;\Omega m}}\)
(C) \(2 \times {10^{ - 6}}{\rm{\;\Omega m}}\)
(D) \(2,5 \times {10^{ - 6}}{\rm{\;\Omega m}}\)
(E) \(3 \times {10^{ - 6}}{\rm{\;\Omega m}}\)

Solusi: (A)
Dengan rumus \(R = \frac{{\rho L}}{A} = \frac{V}{I}\)
Gunakan data 1
\({\rm{\rho }} = \frac{{RA}}{L} = \frac{{VA}}{{IL}} = \frac{{\left( {5,22} \right)\left( {7,3 \times {{10}^{ - 8}}} \right)}}{{\left( {0,72} \right)\left( {0,54} \right)}} = 0,98 \times {10^{ - 6}} \approx 1 \times {10^{ - 6}}{\rm{\;\Omega m}}\)

3. Resistivitas kawat yang panjangnya 2m dapat diduga menjadi
(A) Seperempat semula
(B) Setengah semula
(C) Tetap seperti semula
(D) Dua kali semula
(E) Empat kali semula

Solusi: (C)
Resistivitas adalah konstanta dan dimiliki setiap bahan. Jika bahan kabel sama maka resistivitas akan tetap sama.

4. Jika luas penampang kawat diperbesar menjadi \(1,46 \times {10^{ - 7}}{{\rm{m}}^2}\), maka hambatan kawat yang panjangnya 1,028 m menjadi ….
(A) Seperempat semula
(B) Setengah semula
(C) Tetap seperti semula
(D) Dua kali semula
(E) Empat kali semula

Solusi (B)
Hambatan berbanding terbalik dengan luas penampang (R~\(\frac{1}{A}\))
Perbesaran luas \( = \frac{{1,46 \times {{10}^{ - 7}}}}{{7,3 \times {{10}^{ - 8}}\;}} = 2\;\)
Karena luas menjadi 2 kali lebih besar maka hambatan menjadi \(\frac{1}{2}\) kali lebih besar