SOAL LITERASI

Soal 1 (Kontekstual: Kecepatan Aliran Air vs. Aliran Listrik)

Teks Bacaan:

Rian (17 tahun) mengisi daya ponselnya menggunakan kabel charger original dan kabel charger murah yang ia beli secara online. Ia mendapati ponselnya terisi jauh lebih cepat saat menggunakan kabel original. Gurunya menjelaskan analogi aliran listrik yang mirip dengan aliran air dalam pipa: arus listrik (I) adalah jumlah muatan listrik yang mengalir tiap detik, sedangkan hambatan kawat (R) mirip dengan kesempitan atau sumbatan pipa air. Kabel murah biasanya memiliki kawat tembaga yang sangat tipis dan berbahan campuran, sehingga menahan laju muatan listrik yang lewat.

Berdasarkan Hukum Ohm dan analogi di atas, apa yang menyebabkan kawat tipis pada kabel murah menghasilkan arus listrik yang lebih kecil?

A. Kawat tipis memiliki luas penampang yang kecil sehingga hambatannya membesar dan menahan aliran arus listrik.

B. Kawat tipis menyerap seluruh tegangan listrik dari adaptor sehingga arus tidak sampai ke ponsel.

C. Kawat tipis membuat muatan listrik bergerak berbalik arah menuju stopkontak.

D. Hambatan kawat tipis bernilai nol sehingga arus listrik mengalir terlalu cepat dan menghilang.

E. Luas penampang yang kecil menambah jumlah muatan listrik tanpa mengubah nilai hambatannya.

Soal 2 (Kontekstual: Filamen Pemanas Setrika Listrik)

Teks Bacaan:

Saat menyetrika seragam sekolahnya, Siti memperhatikan bahwa kabel luar setrika tidak terasa panas, tetapi elemen pemanas di dalam setrika menjadi sangat panas hingga bisa merapikan pakaian. Padahal, kabel luar dan elemen pemanas dialiri arus listrik yang sama besar. Kabel luar terbuat dari kawat tembaga tebal dengan hambatan jenis (rho) sangat rendah, sedangkan elemen pemanas terbuat dari kawat nikrom yang memiliki hambatan jenis jauh lebih tinggi dan penampang yang lebih kecil.

Pernyataan yang paling tepat mengenai alasan elemen pemanas setrika menjadi sangat panas dibandingkan kabel penyalur berdasarkan Hukum Ohm dan Karakteristik Hambatan adalah...

A. Elemen nikrom memiliki hambatan listrik (R) yang sangat besar sehingga mengubah energi listrik menjadi energi panas sesuai Hukum Joule.

B. Kabel luar tembaga tidak dialiri arus listrik sama sekali karena dilapisi isolator karet.

C. Tegangan listrik pada kabel luar tembaga selalu dua kali lebih besar daripada tegangan pada elemen nikrom.

D. Elemen nikrom memiliki luas penampang yang sangat besar sehingga menyerap seluruh energi kalor.

E. Hambatan jenis tembaga bertambah besar seiring mengalirnya arus listrik.

Soal 3 (Kontekstual: Bahaya Korsleting Listrik akibat Kabel Terkelupas)

Teks Bacaan:

Di sebuah bengkel las, terjadi percikan api hebat yang memicu korsleting (short circuit). Setelah diperiksa, ternyata isolator dua kabel listrik bertegangan tinggi terkelupas dan kawat tembaganya saling bersentuhan secara langsung tanpa melewati beban alat elektronik sama sekali. Karena kawat tembaga tidak memiliki hambatan yang berarti (R ~ 0), sesuai Hukum Ohm (I = V / R), kuat arus listrik yang melonjak seketika melebihi batas aman kabel hingga memicu percikan api dan melelehkan kawat.

Mengapa nilai hambatan yang mendekati nol (R ~ 0) pada peristiwa korsleting sangat berbahaya bagi instalasi listrik?

A. Karena hambatan nol menyebabkan tegangan listrik turun menjadi nol sehingga alat elektronik mati mendadak.

B. Karena hambatan nol memicu lonjakan arus listrik (I) yang sangat besar secara mendadak, menghasilkan panas ekstrem pada kawat.

C. Karena hambatan nol mengubah arus searah (DC) menjadi arus bolak-balik (AC) berfrekuensi tinggi.

D. Karena muatan listrik berhenti mengalir total di dalam kawat penghantar.

E. Karena hambatan nol meningkatkan resistivitas kawat menjadi tak terhingga.


SOAL NUMERASI

Soal 4 (Kontekstual: Menghitung Kuat Arus Pengisian Baterai HP)

Budi menguji adaptor pengisi daya cepat (fast charger) yang memiliki tegangan keluaran V = 9 Volt. Adaptor tersebut dihubungkan ke sirkuit pengisian baterai ponsel yang memiliki hambatan total R = 3 Ohm.

(Rumus Hukum Ohm: I = V / R)

Berapakah besar kuat arus listrik (I) yang mengalir masuk ke ponsel Budi?

A. 0,33 Ampere

B. 2,7 Ampere

C. 3,0 Ampere

D. 12,0 Ampere

E. 27,0 Ampere

Soal 5 (Kontekstual: Menghitung Muatan Listrik pada Lampu Belajar)

Sebuah lampu meja belajar LED dialiri arus listrik konstan sebesar I = 0,5 Ampere selama 10 menit (600 detik) saat Tono sedang belajar untuk ujian.

(Rumus kuat arus listrik: I = Q / t ==> Q = I . t)

Berapakah total muatan listrik (Q) yang mengalir melalui lampu meja belajar tersebut selama 10 menit?

A. 5 Coulomb

B. 120 Coulomb

C. 300 Coulomb

D. 600 Coulomb

E. 1.200 Coulomb

Soal 6 (Kontekstual: Hambatan Kabel Penghantar Tambahan)

Seorang teknisi jaringan memotong kawat tembaga sepanjang L1 = 10 meter yang memiliki hambatan R1 = 4 Ohm. Jika teknisi tersebut membutuhkan kawat dari bahan dan ketebalan (luas penampang A) yang sama persis, tetapi dengan panjang L2 = 25 meter, berapakah nilai hambatan (R2) kawat baru tersebut?

(Rumus hambatan kawat: R = rho L / A, sehingga perbandingan R1 / R2} = L1 / L2)

A. 8 Ohm

B. 10 Ohm

C. 12 Ohm

D. 16 Ohm

E. 20 Ohm


Tuliskan jawabanmu di kolom komentar website ini ya?