Soal Rangkaian Listrik AC dan Pembahasannya

Soal 1
Tegangan AC, v, berubah terhadap waktu t, dihubungkan ke sebuah resistor dengan hambatan R seperti ditunjukkan gambar berikut.
Daya disipasi pada resistor R adalah . . . .
A. 4V2/R
B. V2/R
C. 2V2R
D. 2V2/R
E. 4V2R2

Jawab:
Daya disipasi pada resistor R diberikan oleh

P = Veff2/R

Dari grafik di atas Veff = 2V, maka

P = 4V2/R

Soal 2
Sebuah sumber tegangan sinusoidal V  = E sin ωt dihubungkan dihubungkan ke ujung-ujung sebuah kapasitor murni dengan kapasitas C. Energi maksimum yang disimpan dalam kapasitor adalah . . . .
A. ¼ C2E
B. ½ C2E
C. ¼ CE2
D. ½ CE2
E. 2CE2

Jawab:
Energi maksimum yang disimpan kapasitor adalah

W = ½ CVm2 = ½ CE2

Soal 3
Besar daya listrik dalam suatu kumparan pemanas yang di aliri arus searah 8 A adalah P. Apabila sekarang di gunakan arus bolak-balik dengan nilai puncak 8 A, maka daya listrik yang di bandingkan oleh pemanas tadi adalah . . . .
A.¼ P
B. ½ P
C. P
D. 2P
E. 4P

Jawab:
Daya listrik pada suatu kumparan pemanas ketika dialiri arus DC adalah

P = i2R = 82R = 64R

arus bolak-balik dengan nilai puncak 8 A artinya Im = 8 A, maka arus efektifnya adalah

Ief = Im/√2 = 8/√2

Daya listrik pada suatu kumparan pemanas ketika dialiri arus AC adalah

PAC = Ief2R = (8/√2)2R = 32R

Atau PAC = ½P

Soal 4
Suatu tegangan v(t) = (150 V) sin(302 rad/s)t dihasilkan oleh sebuah generator AC. Tegangan rms dan frekuensi sumber adalah . . . .
A. 25 V dan 213 Hz
B. 50 V dan 427 Hz
C. 75 V dan 150 Hz
D. 106 V dan 48 Hz
E. 150 V dan 180 Hz

Jawab:
Tegangan rms, Vrms = Vm/√2 =  150 V/√2 = 106,05 V

frekuensi sumber adalah f = ω/2π = (302 rad/s)/(2π) = 48,06 Hz

Soal 5
Dalam suatu rangkaian AC sederhana hanya mengandung sebuah resistor R = 50 Ω dan sumber tegangan V. Jika V = 0,50 Vm pada t = 1/720 s maka frekuensi linier generator adalah . . . . (anggap V = 0 pada t = 0)
A. 600 Hz
B. 400 Hz
C. 60 Hz
D. 120/π Hz
E. 60/π Hz

Jawab:
Suatu tegangan yang dihasilkan oleh generator AC adalah

V = Vm sin ωt = Vm sin 2πft

maka
0,5 Vm = Vm sin 2πft

sin 2πft = 0,5

sin 2πft = sin π/6

2πft = π/6

f = 1/(12t)

 = 1/(12 x 1/720)

Jadi, f = 720/12 = 60 Hz

Soal 6
Berdasarkan grafik di samping, untuk suatu rangkaian AC.

Grafik (1,2) dapat menunjukkan . . . .
A. 1 = tegangan, 2 = arus pada kapasitor
B. 1 = arus, 2 = tegangan pada kapasitor
C. 1 = tegangan, 2 = arus pada resistor
D. 1 = arus, 2 = tegangan pada resistor
E. 1 = arus, 2 = tegangan pada induktor

Jawab: A
Grafik arus dan tegangan pada RLC ditunjukkan di bawah ini!

Pada resistor, kuat arus I sefase dengan tegangan VR

Pada kapasitor, kuat arus I berbeda fase 900 dengan tegangan VC (arus mendahului tegangan)

Pada induktor, kuat arus I berbeda fase 900 dengan tegangan VL (tegangan mendahului arus)

Soal 7
Untuk suatu induktor dalam rangkaian AC, arus melalui induktor . . . .
A. sefase dengan GGL yang diinduksikan
B. mendahului dengan GGL yang diinduksikan dengan 900
C. mendahului GGL yang diinduksikan dengan sudut < 900
D. terlambat terhadap GGL yang diinduksikan dengan 900
E. terlambat terhadap GGL yang diinduksikan dengan sudut < 900

Jawab: D
Seperti penjelasan sebelumnya bahwa pada induktor, kuat arus I berbeda fase 900 dengan tegangan VL (tegangan mendahului arus).

0 Response to "Soal Rangkaian Listrik AC dan Pembahasannya"

Post a Comment

Sobat ASF! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!

Note: Only a member of this blog may post a comment.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel