SMP kelas 9 - FISIKA BAB 2. RANGKAIAN LISTRIK DAN SUMBER ENERGI LISTRIKLatihan Soal 2.6

Transkripsi

1 SMP kelas 9 - FISIKA BAB 2. RANGKAIAN LISTRIK DAN SUMBER ENERGI LISTRIKLatihan Soal Polarisasi pada elemen volta terjadi akibat peristiwa... menempelnya gelembung H 2 pada lempeng Zn menempelnya gelembung H 2 pada lempeng Cu menempelnya gelembung O 2 pada lempeng Zn menempelnya gelembung O 2 pada lempeng Cu Kunci Jawaban : B Polarisasi pada elemen volta terjadi akibat peristiwa menempelnya gelembung-gelembung gas hidrogen (H 2 ) pada lempeng tembaga (Cu) sehingga menutup jalannya arus listrik. Hal ini yang menyebabkan usia pakai elemen volta hanya sebentar. 2. Sumber arus listrik di bawah ini yang termasuk sumber arus listrik sekunder adalah... elemen Volta, Akumulator, baterai Litium, baterai NiMH baterai NiCd, baterai Alkaline, Akumulator, baterai Litium baterai Litium, Akumulator, baterai NiCd, baterai NiMH elemen Leclanche, Akumulator, baterai NiCd, baterai NiMH Kunci Jawaban : C Sumber arus listrik di bawah ini yang termasuk sumber arus listrik sekunder adalah baterai Litium, Akumulator, baterai NiCd (Nikel Cadmium), baterai NiMH (Nikel Metal Hidrat). 3. Dibawah ini komponen-komponen penyusun Akumulator yang benar adalah... Anoda = Tembaga; Katoda = Seng; Elektrolit = Asam Sulfat Anoda = Timbal; Katoda = Timbal dioksida; Elektrolit = Asam Sulfat

2 Anoda = Timbal dioksida = Katoda : Timbal; Elektrolit = Potassium Hidroksida Anoda = Timbal dioksida; Katoda = Timbal; Elektrolit = Asam Sulfat Kunci Jawaban : D Komponen-komponen penyusun Akumulator adalah : Elektroda positif (Anoda) : Timbal dioksida; Elektroda negatif (Katoda) : Timbal; Elektrolit : Asam Sulfat 4. Elemen di bawah ini yang memiliki larutan elektrolit yang sama adalah... akumulator dan elemen volta elemen volta dan baterai biasa baterai biasa dan baterai alkalin baterai alkalin dan akumulator Kunci Jawaban : A Sumber arus listrik yang memiliki larutan elektrolit yang sama adalah akumulator dan elemen volta, karena keduanya samasama menggunakan Asam Sulfat (H 2 SO 4 ) sebagai larutan elektrolitnya. 5. Mangan dioksida (MnO 2 ) pada elemen Leclanche atau pada elemen kering adalah berfungsi sebagai... larutan elektrolit depolarisator elektroda positif

3 elektroda negatif Kunci Jawaban : B Elemen Kering ( Baterai ) Terdiri dari sebatang karbon (C) sebagai elektroda positif (anoda), lempeng logam seng (Zn) sebagai elektroda negatif (katoda) yang dibuat sebagai wadahnya, pasta salmiak/amonium klorida (NH 4 Cl) yang dicampur serbuk arang sebagai larutan elektrolitnya dan batu kawi/mangaan dioksida (MnO 2 ) yang difungsikan untuk menghambat terjadinya polarisasi (depolarisator). Beda potensial yang ditimbulkan 1,5 volt. 6. Di bawah ini adalah alat alat penghasil arus listrik : 1. Elemen kering (baterai) 2. Akumulator (ACCU) 3. Generator 4. Dinamo Alat yang menghasilkan arus listrik searah adalah... 1, 2, dan 3 1 dan 3 2 dan 4 4 Kunci Jawaban : B Penghasil arus listrik searah (Direct Current/DC) adalah akumulator/aki dan elemen kering/baterai. Generator dan dinamo menghasilkan arus listrik bolak-balik (Alternating Current / AC). 7. Dua buah baterai masing masing 1,5 Volt dengan hambatan dalam 0,5? dihubungkan ke hambatan 14?. Jika kedua baterai dipasang seri, maka tegangan jepitnya adalah... 2,8V 3,8V

4 2,4V 1,8V Kunci Jawaban : A

5

6

7

8 Diketahui : Ditanya: V jepit =...? Jawab: Ingat rumus Arus dan Gaya Gerak Listrik jika sumber listrik dipasang seri adalah : Sehingga

9 8. Perhatikan gambar di bawah ini! Nomor 1, 2, dan 3 merupakan bagian bagian dari baterai, yaitu... Kuningan, batang arang, seng Seng, serbuk arang, karton Kuningan, salmiak, karton Batang karbon, mangan dioksida, seng Kunci Jawaban : D Elemen kering disebut juga baterai. Elemen kering pertama kali dibuat oleh Leclance. Bagian utama elemen kering adalah 1. kutub positif (anode) terbuat dari batang karbon (C), 2. kutub negatif (katode) terbuat dari seng (Zn), 3. larutan elektrolit terbuat dari amonium klorida (NH4Cl), 4. dispolarisator terbuat dari mangan dioksida (MnO 2 ).

10 9. Perhatikan tabel berikut ini! No. Sumber Arus Kutub Positif Kutub Negatif Elektrolit 1. Accu Timbal Murni Timbal Peroksida Asam Sulfat 2. Elemen Volta Tembaga Seng Asam Sulfat 3. Baterai Batang Karbon Seng Amonium Klorida, Mangan Dioksida, Serbuk Karbon Pernyataan yang benar adalah... 1, 2, dan 3 1 dan 2 1 dan 3 2 dan 3 Kunci Jawaban : D Akumulator sering disebut aki. Elektrode akumulator baik anode dan katode terbuat dari timbal (Cu) berpori. Bagian utama akumulator, yaitu kutub positif (anode) terbuat dari timbal dioksida (PbO 2 ), kutub negatif (katode) terbuat dari timbal murni (Pb), larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat (H 2 SO 4 ) dengan kepekatan 30%. Elemen kering disebut juga baterai. Elemen kering pertama kali dibuat oleh Leclance. Bagian utama elemen kering adalah kutub positif (anode) terbuat dari batang karbon (C), kutub negatif (katode) terbuat dari seng (Zn), larutan elektrolit terbuat dari amonium klorida (NH4Cl), dispolarisator terbuat dari mangan dioksida (MnO 2 ). Elemen Volta dikembangkan pertama kali oleh Fisikawan Italia bernama Allesandro Volta ( ) dengan menggunakan sebuah bejana yang diisi larutan asam sulfat (H 2 SO 4 ) dan dua logam tembaga (Cu) dan seng (Zn). Bagian utama elemen Volta, yaitu kutub positif (anode) terbuat dari tembaga (Cu), kutub negatif (katode) terbuat dari seng (Zn), larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat (H 2 SO 4 ).

11 10. Sebuah elemen mempunyai GGL sebesar 3 volt. Ketika elemen itu digunakan untuk menyalakan sebuah lampu senter, tegangan listrik antara kutub kutubnya menjadi 2,8 volt. Maka tegangan yang merugi selama lampu menyala adalah... 0,1 volt 0,2volt 0,01volt 0,02volt Kunci Jawaban : B Diketahui : E = 3 Volt V jepit = 2,8 Volt Ditanya : V rugi =...? Gambar berikut memperlihatkan sebuah penampang elemen kering. Yang menunjukkan kutub anoda dan katoda adalah nomor

12 1 dan 3 2 dan 4 3 dan 5 1 dan 6 Kunci Jawaban : A Elemen kering (dry cell) adalah nama lain dari batu baterai tersusun atas : Anoda (+) : Carbon (C) Katoda (-) : Zenk (Zn) Elektrolit : Amonium Clorida (NH 4 Cl) Bagian luarnya terbuat dari bahanseng (Zn) sekaligus sebagaikutub negatif, sedangkankutub positifnya terbuat dari batang karbon (C) yang biasanya ditutup dengan kuningan.larutan elektrolitnya amonium clorida (NH 4 Cl) dalam bentuk pasta kering yang dicampur dengan getah atau serbuk kayu sehingga batu baterai bisa diletakkan dengan segala posisi. 12. Pada acumulator, kutub positif terbuat dari Zenkum Timbal Timbal dioksida Tembaga Kunci Jawaban : C

13 Aki tersusun atas : Anoda (+) : Lempeng-lempeng Timbal dioksida berpori (PbO 2 ) Katoda (-) : Lempeng-lempeng Timbal berpori (Pb) Elektrolit : Asam Sulfat (H 2 SO 4 ) 13. Pada peristiwa pengisian acumulator terjadi perubahan energi listrik menjadi Energi mekanik Energi Kalor Energi Cahaya Energi Kimia Kunci Jawaban : D Pada proses pengisian/penyetruman aki terjadi beberapa perubahan : Energi listrik menjadi energi kimia Pada anoda, terjadi perubahan PbSO4 menjadi PbO2 Pada katoda terjadi perubahan PbSO4 menjadi Pb Larutan elektrolinya berubah encer dari menjadi pekat 14. Dari elemen elemen listrik berikut ini : elemen volta batu baterai accumulator Yang termasuk elemen primer yaitu

14 1 dan 2 1 dan 3 2 dan 3 1, 2 dan 3 Kunci Jawaban : A Elemen Primer ialah Elemen yang tidak dapat diisi ulang (habis pakai) disebut dengan elemen primer Elemen Volta Elemen Leclanche Elemen daniell Elemen Kering (batu baterai) Elemen Alkalin (alkali) 15. Kelemahan pada elemen volta dapat diatasi pada elemen kering dengan adanya Zat terpolarisasi Pembungkusnya karton Batang carbon Depolarisator Kunci Jawaban : D Selama proses pemakaian elemen volta terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik, akibatnya terjadi peristiwa polarisasi, yaitu peristiwa tertutupnya kutub anoda (tembaga) oleh gelembung-gelembung gas Hidrogen. Karena permukaan tembaga tertutup oleh gas Hidrogen maka aliran arus listrik terhambat. Oleh sebab itu elemen ini tidak tahan lama. GGL yang dihasilkan elemen ini sebesar 1,5 volt. Untuk meniadakan polarisasi(depolarisator) elemen kering menggunakanmangan dioksida (MnO 2 ) yang dicampur dengan serbuk karbon agar dapat mengalirkan arus listrik lebih baik. Batu baterai dengan segala macam ukuran GGLnya sebesar 1,5 volt.

15 16. Di bawah ini kumpulan alat listrik yang menghasilkan arus DC adalah... Aki, turbin, alternator Turbin, baterai, elemen Volta Aki, baterai, elemen volta Baterai, turbin, alternator Kunci Jawaban : C Arus DC (Direct Current) merupakan arus searah. Gerakan elektron dari arah negatif menuju ke kutub positif menimbulkan listrik yang dapat dipergunakan untuk menggerakan peralatan elektronik tertentu. Bisa juga dikatakan arus DC mengalir satu arah dalam kawat penghantar. Contoh sumber arus DC antara lain : 1. Elemen Elektronika : elemen Volta, elemen Daniel, elemen Leclanche, elemen kering (baterai), 2. Elemen Sekunder (aki) 3. Generator atau turbin 17. Perhatikan beberapa pernyataan di bawah ini! 1. Arus yang mengalir hanya sebentar sebab terjadi polarisasi 2. Beda potensial antara kedua kutub-kutubnya kecil 3. Penggunaan larutan elektrolit yang berupa cairan dapat membasahi peralatan lainnya Pernyataan pernyataan merupakan kelemahan dari... Elemen Volta Baterai Generator Aki Kunci Jawaban : A

16 Elemen Volta yaitu sejenis baterai kuno yang diciptakan oleh ilmuwan ItaliaAllesandro Volta. Elemen Volta terdiri dari tumpukan batang seng, kain yang direndam dalam larutan asam, dan batang tembaga secara bergantian. Cara Kerja Elemen Volta Apabila antara kutub positif dan negatif dihubungkan dengan kawat penghantar, akan terjadi aliran elektron dari lempeng seng ke lempeng tembaga, dan jika lampu dihubungkan dengan kedua kutub tersebut lampu akan menyala. Kelemahan elemen volta : Arus yang mengalir hanya sebentar sebab terjadi peristiwa polarisasi. Polarisasi yaitu peritiwa timbulnya gelembunggelembung gas hidrogen yang menempel pada anoda (tembaga) yang menghalangi aliran arus listrik, sehingga arus berhenti mengalir. Beda potensial antara kedua kutub-kutubnya kecil, hanya sebesar 1 Volt saja. Menggunakan cairan asam yang bisa membasahai peralatan elektronik lain. 18. Di bawah ini yang merupakan elemen primer adalah... Elemen basah, elemen kering, turbin Elemen Volta, Elemen Daniel, Elemen Leslanche Generator, alternator, distributor Aki, baterai, solar sel Kunci Jawaban : B

17 Elemen primer adalah sumber listrik arus searah yang memerlukan penggantian bahan setelah dipakai. Contoh elemen primer sebagai berikut: a). Elemen Volta Elemen volta adalah sejenis baterai kuno yang diciptakan oleh Alesandro Volta. Elemen volta masih diterapkan sampai saat ini. Meskipun bentuknya sudah dimodifikasi. Elemen volta terdiri atas 2 elektroda dari logam yang berbeda yang dicelupkan pada cairan asam atau larutan garam. Pada zaman dahulu, cairan asam atau garam tersebut berupa kain yang dicelup dalam larutan garam/asam. b). Elemen Daniell Penemu elemen daniel adalah John Frederic Daniell. Elemen Daniell adalah elemen yang gaya gerak listriknya agak lama karena adanya depolarisator. Depolarisator adalah zat yang dapat menghambat terjadinya polarisasi gas hidrogen. Depolarisator pada elemen ini adalah larutan tembaga (sulfat). c). Elemen Leclanche Jenis elemen leclanche ada dua macam, yaitu elemen kering dan basah, terdiri atas dua bejana kaca yang berisi : batang karbon sebagai kutub positif (anoda) batang seng sebagai kutub negatif (katoda) Batu kawi sebagai depolarisator larutan amonium klorida sebagai elektrolit d). Elemen Kering Elemen kering adalah sumber arus listrik yang dibuat dari bahan-bahan kering yang tidak dapat diisi kembali (sekali pakai). Elemen ini termasuk elemen primer. Contoh elemen kering antara lain, batu baterai dan baterai perak oksida (baterai untuk jam tangan). Bahan untuk kutub positif digunakan batang karbon, dan untuk kutub negatif digunakan lempeng seng. 19. Yang dinamakan sumber arus AC adalah... Arus listrik yang bergantung pada hambatannya Arus listrik yang langsung mengalir melalui penghantar Arus listrik yang besar dan arah arusnya selalu berubah atau bolak balik Arus listrik yang besar nilai masuk dan besar nilai keluarnya sama Kunci Jawaban : C

18 Arus listrik AC (alternating current), merupakan listrik yang besarnya dan arah arusnya selalu berubah-ubah dan bolak-balik. Arus listrik AC akan membentuk suatu gelombang yang dinamakan dengan gelombang sinus atau lebih lengkapnya sinusoida. Di Indonesia sendiri listrik bolak-balik (AC) dipelihara dan berada dibawah naungan PLN, Indonesia menerapkan listrik bolak-balik dengan frekuensi 50Hz. Tegangan standar yang diterapkan di Indonesia untuk listrik bolak-balik 1 (satu) fasa adalah 220 volt. Tegangan dan frekuensi ini terdapat pada rumah anda, kecuali jika anda tidak berlangganan listrik PLN. 20. Yang dinamakan elemen sekunder adalah... Sumber arus listrik yang memerlukan penggantian bahan setelah dipakai Elemen yang terbuat dari bahan bahan kering Elemen yang mengalami peristiwa polarisasi Sumber arus listrik yang tidak memerlukan penggantian bahan setelah habis digunakan Kunci Jawaban : D Elemen sekunder adalah sumber arus listrik yang tidak memerlukan penggantian bahan pereaksi (elemen) setelah sumber arus habis digunakan. Sumber ini dapat digunakan kembali setelah diberikan kembali energi (diisi atau disetrum). Contoh dari elemen sekunder yaitu akumulator (aki). Akumulator adalah termasuk sumber listrik yang dapat menghasilkan Tegangan Listrik Arus Searah (DC). Prinsip kerja dari aumulator adalah berdasarkan proses kimia.