Soal Arus dan Tegangan Bolak-balik Kelas 12
1. Suatu rangkaian dilalui arus bolak balik dengan persamaan tegangannya V = 200 sin (100t) volt. Besar tegangan efektif rangkaian tersebut adalah....
a. 100 volt
b. 100√2 volt
c. 200 volt
d. 200√2 volt
Pembahasan :
Persamaan umum tegangan bolak balik adalah V = Vmaks sin ωt
Dari soal didapatkan V maks = 200 volt
Besar tegangan efektif (Veff) = Vmaks/√2
Veff = 200/√2 (dirasionalkan)
= 100√2 volt
Jawaban : b
2. Sebuah rangkaian resistif dengan besar hambatan 40 Ω dan tegangan bolak balik V = 220 sin (75t) volt. Besar arus rata-rata rangkaian tersebut adalah....
a. 2,5 A
b. 3,5 A
c. 4,5 A
d. 5,5 A
Pembahasan :
Diketahui : R = 40 Ω
Vmaks = 220 volt
Ditanya : Ir ?
I maks = Vmaks/R
= 220/ 40
= 5,5 A
Ir = 2 . I maks : 𝜋
= 2 .5,5 :𝜋
= 11 : 22/7
= 11 x 7/22
= 3,5 A
Jawaban : b
3. Sebuah rangkaian induktif dengan besar arus bolak balik 10 A dan tegangan V = 100 sin (200t) volt. Tentukan besar induktansi rangkaian tersebut!
a. 0,05 mH
b. 0,5 mH
c. 5 mH
d. 50 mH
Pembahasan :
Diketahui : I = 10 A
V = 100 sin (200t) volt
Ditanya : L ?
Jawab :
XL = ⍵ . L
V/I = ⍵ . L
100/10 = 200 . L
10 = 200L
L = 10 : 200
= 0,05 H = 50mH
Jawaban : d
4. Perhatikan gambar berikut!
Jika angka yang terbaca pada amperemeter adalah 20 mA dan pada voltmeter 200 volt, maka besar frekuensi yang ditimbulkan rangkaian adalah....
Jawaban : b
5. Perhatikan gambar berikut!
Jika besar impedansi rangkaian adalah 25 Ω, maka besar induktansi adalah.....
Untuk mencari nilai L, digunakan rumus
XL = ⍵ . L
15 = 100 . L
L = 15/100 = 0,15 H
Jawaban : b
6. Rangkaian R-C seperti gambar berikut!
Besar arus bolak balik rangkaian tersebut adalah.... ampere
Jawaban : b
10. Sebuah rangkaian seri RLC dengan besar hambatan 50 Ω, induktansi 120 mH dan kapasitansi 200 μ F. Jika besar tegangan maksimum sumber adalah 120 volt dan kecepatan sudut 500 rad/s, maka besar kuat arus efektif yang mengalir adalah....
a. √2 A
b. 1,2 A
c. 2,4 A
d. 2√2 A
Veff = Vmaks/√2
= 120/√2
= 60√2 volt
Ieff = Veff/Z
= 60√2 /50√2
= 1,2 A
Jawaban : b
11. Tentukan besar sudut fase dari rangkaian berikut !
a. 30°Jawaban : b
13. Rangkaian RLC disusun seperti gambar berikut
Grafik gelombang sinus yang dihasilkan adalah...Pembahasan :
Diketahui : R = 80 Ω, L = 2 H, C = 50. 10⁻⁶ F
Karena XL > XC, maka rangkaian bersifat induktif ditunjukkan oleh grafik V yang mendahului I.
Jawaban : c
14. Suatu rangkaian seri dengan hambatan R = 60 Ω dan induktor dihubungkan dengan tegangan bolak-balik dan besar kuat arus yang lewat adalah 3 ampere. Jika dalam diagram vektor berikut tan α = 4/3, tegangan induktor adalah....
a. 72 voltb. 135 volt
c. 180 volt
d. 240 volt
Pembahasan :
Diketahui : R = 60 Ω, I = 3 A
tan α = 4/3
Ditanya : VL ?
Jawab :
Rangkaian R-L, maka tan α = XL/R atau tan α = VL/VR
VR = I . R
= 3 . 60
= 180 volt
tan α = VL/VR
4/3 = VL/180
VL = 4.180
3
VL = 240 volt
Jawaban : d
15. Sebuah rangkaian seri RLC seperti gambar berikut
Jika besar impedansi rangkaian adalah 250 Ω, maka hambatan resistor adalah.....
0 Komentar: