-->

Ad Unit (Iklan) BIG

10 Soal & Pembahasan Arus Bolak-balik AC (bagian 2) ǀ Pilihan Ganda

Post a Comment

 

Sebelumnya, kita telah membahas 10 soal dan pembahasan bagian 1. Berikut soal latihan dan pembahasan pada arus bolak-balik (AC) yang dapat dipelajari sebelum ujian.

 

Baca sebelumnya : 10 Soal & Pembahasan Arus Bolak-balik AC (bagian 1) ǀ Pilihan Ganda

 

Pilihlah jawaban yang tepat dari pilihan di bawah ini.

11. Kapasitor murni dengan kapasitas 250 μF dihubungkan seri dengan sumber tegangan bolak-balik yang menghasilkan fungsi v = 80 sin 200πt (t dalam sekon). Arus listrik yang mengalir pada kapasitor adalah. . .

   A. i= 4π sin (200πt) A

   B. i= 4π cos (200πt) A

   C. i= 4π sin (200πt – π/2) A

   D. i= 4π cos (200πt + π/2) A

   E. i= 6π sin (200πt – π/2) A

Pembahasan :

Diketahui :

Rangkaian di atas adalah rangkaian AC – C (Kapasitor)

v = 80 sin 200πt

Vm = 80 V

ω = 200π rad/s

C = 250 μF = 250 x 10-6 F

Ditanya : i (fungsi) pada rangkaian

*Mencari nilai XC (Hambatan Kapasitor)

XC = 1/ ωC

XC = 1/ (200π)( 250 x 10-6)

XC = 20/π Ω

 

*Mencari nilai Im

V = I.R

Vm = Im. RC

Vm = Im. XC

Im = Vm/XC

Im = 80/(20/π)

Im = 4π

 

*Jadi, i (fungsi) rangkaian AC – C (Kapasitor)

i= Im sin (ωt + π/2)

i= 4π cos (200πt + π/2) A

Jawaban D

 

12. Perhatikan diagram rangkaian RLC berikut ini!

 Berikut soal latihan dan pembahasan pada arus bolak 10 Soal & Pembahasan Arus Bolak-balik AC (bagian 2) ǀ Pilihan Ganda

Nilai impedansi dari rangkaian di atas adalah . . .

   A. 200 Ω

   B. 500 Ω

   C. 625 Ω

   D. 425 Ω

   E. 650 Ω

Pembahasan :

Diketahui :

Rangkaian di atas adalah rangkaian AC – R, L, C

v = 120 sin 400t

Vm = 120 V

ω = 400 rad/s

C = 4 μF = 4 x 10-6 F

L = 2,5 H

R = 200 Ω

Ditanya : Impedansi (Z) atau hambatan total

*Mencari nilai hambatan kapasitor XC

XC = 1/ ωC

XC = 1/ (400)( 4 x 10-6)

XC = 625 Ω

 

*Mencari nilai hambatan induktor XL

XL = ωC

XL = (400)(2,5)

XL = 1000 Ω

 

*Mencari nilai impedansi Z

Z= akar (R2 + (XL – XC) 2)

Z= akar (2002 + (1000 – 625) 2)

Z= akar (2002 + (375) 2)

Z= 425 Ω

Jawaban D.

 

13. Perhatikan diagram rangkaian RLC berikut ini!

 Berikut soal latihan dan pembahasan pada arus bolak 10 Soal & Pembahasan Arus Bolak-balik AC (bagian 2) ǀ Pilihan Ganda

Kuat arus maksimum dari rangkaian di atas adalah . . .

   A. 1,3 A

   B. 1,5 A

   C. 2,0 A

   D. 2,4 A

   E. 2,8 A

Pembahasan :

Diketahui :

Rangkaian di atas adalah rangkaian AC – R, L, C

v = 26 sin 200t

Vm = 26 V

ω = 200 rad/s

C = 500 μF = 5 x 10-4 F

L = 0,075 H

R = 12 Ω

Ditanya : Arus maksimum Im

*Mencari nilai hambatan kapasitor XC

XC = 1/ ωC

XC = 1/ (200)( 5 x 10-4)

XC = 10 Ω

 

*Mencari nilai hambatan induktor XL

XL = ωC

XL = (200)(0,075)

XL = 15 Ω

 

*Mencari nilai impedansi Z

Z= akar (R2 + (XL – XC) 2)

Z= akar (122 + (15 – 10) 2)

Z= akar (122 + 52)

Z= 13 Ω

 

*Arus maksimum Im

V = I. R

Vm = Im. Z

Im = Vm/ Z

Im = 26/ 13

Im = 2,0 A

Jawaban C.

 

14. Hambatan total impedansi rangkaian RLC di bawah ini adalah 250 Ω.

 Berikut soal latihan dan pembahasan pada arus bolak 10 Soal & Pembahasan Arus Bolak-balik AC (bagian 2) ǀ Pilihan Ganda

Jika potensial antara titik a dan b adalah 80 volt, maka tegangan sumber yang digunakan adalah . . .

   A. 100 V

   B. 120 V

   C. 140 V

   D. 160 V

   E. 180 V

Pembahasan :

Diketahui :

Rangkaian di atas adalah rangkaian AC – R, L, C

VR = 80 V

R = 200 Ω

Ditanya : Tegangan total (VT)

*CARA CEPAT

*Mencari nilai Im atau Itotal dengan mencari nilai IR, dimana rangkaian seri (Itotal = IR = IC = IL)

VR = IR. R

IR = VR/ R

IR = 80/200

IR = 0,4 A, dimana nilai IT juga 0,4 A

 

*Mencari nilai tegangan total (VT)

VT = IT. Z

VT = 0,4. 250

VT = 100 V. Jawaban A.

 

*CARA LAMBAT

*Mencari nilai Im atau Itotal dengan mencari nilai IR, dimana rangkaian seri (Itotal = IR = IC = IL)

VR = IR. R

IR = VR/ R

IR = 80/200

IR = 0,4 A, dimana nilai IT juga 0,4 A

 

*Mencari nilai tegangan L-C (VL – VC)

V = I. R

VL-C = IL-C. (XL-C)

VL – VC = IL-C. (XL – VC)

VL – VC = 0,4. (150)

VL – VC = 60 Volt

 

*Tegangan total (VT)

Vtotal = akar (VR2 + (VL – VC) 2)

Vtotal = akar (802 + 602)

Vtotal = 100 V

Jawaban A.

 

 

15. Gambar di bawah ini menunjukkan diagram fasor rangkaian arus bolak-balik. Jika frekuensi arus bolak-balik tersebut 50 Hz, maka . . .

 Berikut soal latihan dan pembahasan pada arus bolak 10 Soal & Pembahasan Arus Bolak-balik AC (bagian 2) ǀ Pilihan Ganda

   A. Hambatannya (240/π) H

   B. Induktansinya (240/π) mH

   C. Kapasitansinya (240/π) mH

   D. Induktansinya (240/π) H

   E. Kapasitansinya (240/π) H

Pembahasan :

Diketahui :

Rangkaian di atas adalah rangkaian AC – L (Induktor), sehingga dari pilihan terlihat bahwa satuan henry (H) hanya digunakan untuk induktansi (L).

Vm = 12 V

Im = 500 mA

f = 50 Hz

Ditanya : Induktansi (L)

*Mencari nilai hambatan induktor XL

V = I. R

Vm = Im. XL

XL = Vm/ Im

XL = 12/ 0,5

XL = 24 Ω

 

*Mencari nilai induktansi (L)

XL = ω. L

XL = (2πf). L

L = XL/ 2πf

L = 24/ 2π(50)

L = 24/100π  H atau 240/π  mH

Jawaban B.

 

16. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut!

 Berikut soal latihan dan pembahasan pada arus bolak 10 Soal & Pembahasan Arus Bolak-balik AC (bagian 2) ǀ Pilihan Ganda

Jika tegangan maksimum sumber arus bolak-balik sebesar 200 volt, maka besar kuat arus maksimum yang mengalir pada rangkaian adalah . . .

   A. 1,5 A

   B. 2,0 A

   C. 3,5 A

   D. 4,0 A

   E. 5,0 A

Pembahasan :

Diketahui :

Rangkaian di atas adalah rangkaian AC – R, L, C

R = 60 Ω

XL = 120 Ω

XC = 40 Ω

Vm = 200 V

Ditanya : Arus maksimum (Im)

*Mencari nilai hambatan total atau impedansi Z

Z= akar (R2 + (XL – XC) 2)

Z= akar (602 + (120 – 40) 2)

Z= akar (602 + 802)

Z= 100 Ω

 

*Mencari nilai arus maksimum Im

V = I. R

Vm = Im. Z

Im = Vm/ Z

Im = 200/ 100

Im = 2,0 A

Jawaban B.

 

17. Suatu rangkaian seri RLC dihubungkan dengan tegangan bolak-balik. Apabila induktansi diri sebesar (1/25π2) H dan kapasitansi kapasitor 25 μF. maka resonansi rangkaian terjadi pada frekuensi . . .

   A. 0,5 kHz

   B. 1,0 kHz

   C. 2,0 kHz

   D. 2,5 kHz

   E. 7,5 kHz

Pembahasan :

Diketahui :

Rangkaian di atas adalah rangkaian AC – L, C

L = (1/25π2) H

C = 25 μF = 25 x 10-6 F

Ditanya : Frekuensi resonansi (f)

f = 1/2π. akar(L.C)

f = 1/2π. akar((1/25π2)( 25 x 10-6))

f = 500 Hz = 0,5 kHz

Jawaban A.

 

18. Rangkaian seri RLC disusun seperti gambar di bawah ini!

 Berikut soal latihan dan pembahasan pada arus bolak 10 Soal & Pembahasan Arus Bolak-balik AC (bagian 2) ǀ Pilihan Ganda

Bila saklar S ditutup, beda potensial antara titik M dan N adalah  . . .

   A. 25 V

   B. 55 V

   C. 96 V

   D. 110 V

   E. 130 V

Pembahasan :

Diketahui :

Rangkaian di atas adalah rangkaian AC – R, L, C

Vm = 120 V

ω = 125 rad/s

C = 800 μF = 8 x 10-4 F

L = 32 mH = 32 x 10-3 H

R = 8 Ω

Ditanya : Tegangan di resistor VR

*Mencari nilai hambatan kapasitor XC

XC = 1/ ωC

XC = 1/ (125)(8 x 10-4)

XC = 10 Ω

 

*Mencari nilai hambatan induktor XL

XL = ωC

XL = (125)( 32 x 10-3)

XL = 4 Ω

 

*Mencari nilai impedansi Z

Z= akar (R2 + (XL – XC) 2)

Z= akar (82 + (4 – 10) 2)

Z= akar (82 + 62)

Z= 10 Ω

 

*Arus maksimum Im

V = I. R

Vm = Im. Z

Im = Vm/ Z

Im = 120/ 10

Im = 12 A

 

*Tegangan pada resistor VR, dimana rangkaian seri memiliki Im = IR = IC = IL

V = I. R

VR = IR. R

VR = 12. 8

VR = 96 V

Jawaban C.

 

19. Sumber arus listrik bolak-balik memiliki amplitudo tegangan 200 volt dan frekuensi arus listriknya 25 Hz. Arus mengalir melalui hambatan R = 200 Ω dan kapasitor C = 100/π μF yang disusun seri. Kuat arus yang mengalir melalui kapasitor tersebut adalah . . .

   A. Akar(2)/4

   B. Akar(2)/4

   C. Akar(2)

   D. 2akar(2)

   E. 5akar(2)

Pembahasan :

Diketahui :

Rangkaian di atas adalah rangkaian AC – R, C

Vm = 200 V

f = 25 Hz

ω = 2πf = 2π(25) = 50π rad/s

C = 100/π μF = (100/π) x 10-4 F

R = 200 Ω

Ditanya : Arus maksimum Im

*Mencari nilai hambatan kapasitor XC

XC = 1/ ωC

XC = 1/ (50π)( (100/π) x 10-4)

XC = 200 Ω

 

*Mencari nilai impedansi Z

Z= akar (R2 + (XL – XC) 2)

Z= akar (2002 + (0 – 200) 2)

Z= akar (2002 + 2002)

Z= 200akar(2) Ω

 

*Arus maksimum Im

V = I. R

Vm = Im. Z

Im = Vm/ Z

Im = 200/ 200akar(2)

Im = 1/akar(2) atau akar(2)/2

Jawaban B.

 

20. Kapasitor C dirangkai dengan sebuah hambatan 40 Ω, kemudian dihubungkan pada sumber tegangan bolak-balik 160 volt. Jika faktor daya rangkaian 0,5, maka besar kuat arus listrik yang mengalir adalah . . .

   A. 0,67 A

   B. 1,50 A

   C. 1,67 A

   D. 2,00 A

   E. 3,00 A

Pembahasan :

Diketahui :

Rangkaian di atas adalah rangkaian AC – R, C

Vm = 160 volt

R = 40 Ω

cos θ = 0,5

Ditanya : Arus maksimum Im

*Mencari nilai impedansi

cos θ = R/Z

Z = R/cos θ

Z = 40/0,5

Z = 80 Ω

 

*Mencari nilai Im

Vm = Im . R

Vm = Im. Z

Im = Vm/Z

Im = 160/80

Im = 2,00 A

Jawaban D.

 

Baca selanjutnya : 10 Soal & Pembahasan Arus Bolak-balik AC (bagian 3) ǀ Pilihan Ganda

 

Itulah 10 soal dan pembahasan arus bolak-balik (AC) mencakup beberapa bahasan, seperti diagram fasor, rangkaian RLC pada arus AC, impedansi, tegangan total, atau grafik osilasi arus AC. Klik selanjutnya untuk soal dan pembahasan lainnya.

Related Posts

Post a Comment

Subscribe Our Newsletter

Iklan

Close x Iklan