Arus = muatan per waktu: I = Q/t = 15 ÷ (0,20 × 10⁻³ s) = 15 ÷ 0,0002 = 75.000 A (75 kA). Bandingkan: arus setrika hanya ~5 A — petir puluhan ribu kali lipat, walau hanya sekejap.

Jebakan: A lupa mengubah milidetik ke detik (memakai 0,20 s). D salah membaca waktu sebagai 2,0 ms. C justru mengalikan Q × t. E salah pangkat sepuluh.

Refleksi: Ubahlah satuan ke SI (detik) sebelum menghitung. Kesalahan 10⁻³ mengubah jawaban ribuan kali lipat.

P1 (Benar). I = V/R = 220 / 100.000 = 0,0022 A = 2,2 mA. Terasa, tetapi di bawah ambang berbahaya.

P2 (Benar). I = 220 / 1.000 = 0,22 A = 220 mA — jauh di atas 100 mA yang bisa memicu fibrilasi. Inilah sebabnya listrik + air sangat berbahaya.

P3 (Salah). Konflik kognitif. Yang melukai tubuh adalah arus, dan arus = V/R. Dengan V tetap, hambatan kulit (kering vs basah) mengubah arus hingga 100 kali lipat — jadi kondisi kulit justru sangat menentukan.

Refleksi: “Tegangan sama, bahaya sama” itu keliru. Selalu tanyakan berapa arus yang benar-benar mengalir lewat tubuh.

A (Benar). Pada rangkaian seri, arus sama di setiap titik — jadi arus keseluruhan tak bisa melebihi sel terlemah (1 A). Satu sel ternaungi mencekik seluruh string.

B (Salah). Miskonsepsi. Kerugiannya jauh lebih besar dari “1 dari 6”: karena efek leher botol seri, keluaran arus turun ~80%, bukan ~17%.

C (Benar). Dioda bypass memberi jalan pintas mengelilingi sel ternaungi — teknologi nyata pada panel surya modern.

D (Benar). Pada paralel, tiap cabang berdiri sendiri; arus total = jumlah cabang, sehingga satu sel lemah hanya menyumbang sedikit tanpa membatasi yang lain.

Refleksi: Dalam rangkaian seri, komponen terlemah menentukan arus semua. Sebutan lain: “efek mata rantai terlemah”.

Daya P = V·I. Untuk menambah daya, kita bisa menaikkan V atau I. Tetapi panas terbuang di kabel = I²R — bergantung pada kuadrat arus. Maka menaikkan tegangan (arus tetap 3 A) menambah daya dari 15 W → 60 W tanpa menambah panas kabel. Menambah arus justru memanaskan kabel dengan cepat.

Jebakan C: “arus besar = cepat, tanpa panas” — mengabaikan I²R. Inilah alasan teknis kenapa standar cepat memakai 9–20 V.

Refleksi: Daya bisa dinaikkan lewat tegangan; rugi panas ditekan dengan menahan arus tetap rendah. Prinsip yang sama dipakai jaringan SUTET.

P1 (Benar). Pada tegangan tetap, P = V²/R. Karena R di penyebut, R lebih kecil → daya lebih besar. Y (24 Ω) ≈ 2.017 W; X (48 Ω) ≈ 1.008 W.

P2 (Salah). Konflik kognitif klasik: “hambatan besar = panas besar”. Pada tegangan tetap, justru sebaliknya — hambatan besar membatasi arus sehingga dayanya kecil dan mendidih lebih lambat.

P3 (Benar). Energi mendidihkan air sama (~200 kJ). Karena t = Energi/P, daya lebih besar → waktu lebih singkat: Y ≈ 99 s vs X ≈ 198 s.

Refleksi: Perhatikan letak R dalam rumus. Pada arus tetap P = I²R (R besar → panas besar), tetapi pada tegangan tetap P = V²/R (R besar → panas kecil). Konteks menentukan.

A (Benar). R total naik → I = V/R turun (3,0 → 1,0 A) → lampu meredup. Sesuai tabel.

B (Benar). Pada seri, tegangan terbagi sebanding hambatan. R rheostat besar → ia “mengambil” bagian tegangan lebih besar, menyisakan sedikit untuk lampu.

C (Benar). Satu jalur seri → arus identik di lampu dan rheostat.

D (Salah). Menambah hambatan justru menghambat, arus mengecil — bukan membesar.

Refleksi: Rheostat memakai dua prinsip seri sekaligus — arus sama & tegangan terbagi. Itulah cara kerja peredup dan pengatur volume lama.

P1 (Benar). Arus melemah karena hambatan mengubah energi jadi panas. Bila R = 0, tak ada yang meredamnya — arus “abadi” mengalir tanpa sumber. Inilah yang menahan medan magnet MRI tetap kuat.

P2 (Benar). P = I²R, dengan R = 0 maka P = 0 — tidak ada energi terbuang sebagai panas. Efisiensi inilah keunggulan utama superkonduktor.

P3 (Salah). Konflik kognitif. Rumus I = V/R berlaku bila ada tegangan V yang mendorong. Pada arus abadi, beda tegangan pada kumparan justru nol, jadi bukan kasus “V ÷ 0”. Besarnya arus ditentukan saat mula-mula dialirkan, bukan oleh V/R.

Refleksi: Rumus punya syarat berlakunya. Menerapkan I = V/R buta ke R = 0 menghasilkan kesimpulan keliru — pahami konteks fisikanya.

Hitung R = ρ·L/A (ρ dalam ×10⁻⁸, A dalam ×10⁻⁶ m²):

• W1: 1,7·100/2 → 0,85 Ω
• W2: 1,7·100/4 → 0,43 Ω ✓ (terkecil)
• W3: 2,8·100/4 → 0,70 Ω
• W4: 2,8·200/4 → 1,40 Ω

W2 menang: bahannya tembaga (ρ kecil), penampangnya paling lebar, dan tidak terlalu panjang. Ingat: R turun bila penampang lebar, R naik bila kawat panjang.

Refleksi: Tiga faktor bekerja bersamaan (ρ, L, A). Jangan menilai dari satu kolom saja — bandingkan hasil R-nya.

A (Benar). Motor dan generator pada dasarnya mesin yang sama; membalik perannya mengubah gerak → listrik.

B (Benar). Arah arus berbalik: kini dari motor ke baterai — mengisi ulang sambil memperlambat mobil.

C (Benar). Pada rem konvensional, energi kinetik habis jadi panas gesekan. Regeneratif menyelamatkan sebagiannya — sebabnya mobil listrik irit di lalu lintas kota.

D (Salah). Tidak ada energi gratis. Yang terjadi hanyalah mengubah energi kinetik yang sudah ada menjadi listrik — sepenuhnya sesuai kekekalan energi (dan sebagian tetap hilang jadi panas).

Refleksi: “Menyelamatkan energi” ≠ “menciptakan energi”. Regeneratif hanya mengalihkan energi ke bentuk yang bisa disimpan.

Syarat seimbang: R₁/R₂ = R₃/Rx. Susun ulang: Rx = R₃ · R₂ / R₁ = 150 · 200 / 100 = 300 Ω.

Jebakan A (75 Ω): membalik perbandingan (memakai R₃·R₁/R₂). Perhatikan pasangan lengan mana yang saling berhadapan pada rumus keseimbangan.

Refleksi: Jembatan Wheatstone mengubah perubahan hambatan (regangan, suhu, tekanan) menjadi sinyal yang mudah diukur — dasar banyak sensor modern. Pada titik seimbang, tak ada arus lewat G sehingga pembacaan sangat peka.