SOAL SOAL TERPILIH 1 1. Amplitudo arus dalam sebuah elemen pesawat radio adalah 250 A bila amplitudo tegangannya 3,6 V pada frekuensi 1,6 MHz. Berapakah besarnya arus dan tegangan efektifnya? 2. Hair dryer mempunyai rate daya 1500 W, 1230 V. Hitunglah hambatan, arus, rms, daya sesaat maksimum hair dryer itu! 3. Berapakah daya, pada rangkaian Gambar soal 3! 4. Respon tegangan dan arus bolak balik masing masing V = Vm t. I = Im sin ( t - /2) Tentukanlah beda fase antara arus dan tegangannya! 5. Sebuah respon tegangan berbentuk gigi gergaji, tentukanlah Vrmsnya. 6. Sumber tegangan AC, V= 80 sin 100t dihubungkan ke penghambat 20. Berapakah besar arus yang ditunjukkan oleh amperemeter yang dipasang seri dengan penghambat itu? 7. Pada layar osiloskop tampak respon tegangan seperti pada Gambar soal no 7. Jika diketahui penguatan vertikal 4 V/cm, waktu sapu horizontal 5 ms/cm dan tiap kotak berukuran 1 cm. Tentukanlah (a) Tegangan maksimum (b) Frekuensi sumber 8. Amatilah respon sinusoida pada Gambar soal no 8. Berdasarkan respon di atas berapakah arus maksimum dan arus efektif serta frekuensinya? SOAL SOAL TERPILIH 2 1. Dalam suatu pengukuran, jaringan listrik PLN dirumah rumah diperoleh I = 5A dan V = 227 V. Berapakah besar arus dan tegangan maksimumnya? 2. Sebuah kapasitor 25 F diberi tegangan AC 220 dengan frekuensi 50 Hz. Apa pengaruhnya terhadapa reaktansi kapasitifnya jika frekuensi sumber tegangan dijadikan 100 Hz? 3. Benarkah bahwa reaktansi induktif bertambah besar bila frekuensinya naik, tetapi reaktansi kapasitif berkurang bila frekuensinya naik jelaskan! 4. Sebuah hambatan dihubungkan seri dengan kapasitas 5 F. Jika impedansinya pada frekuensi 100 Hz adalah 318, berapakah besarnya hambatan tersebut? 5. Sebuah induktor dengan induktansi 50 mh dan hambatan 4 dihubungkan pada sumber tegangan AC 120 V, 50 Hz. Tentukanlah impedansi serta beda fase arus dan tegangannya! 6. Arus listrik pada rangkaian bolak balik dinyatakan dalam I = 5 (100t + 0,5 ) ma. Dari persamaan ini tentukanlah : (a) Arus maksimum pada rangkaian (b) Besar arus sumbernya 7. Pada sebuah rangkaian R-L seri, dengan induktansi 3 henry mengalir arus bolak balik menurut I = 4 sin (120t 60 0 ) ma. Tentukan besarnya reaktansi induktif, hambatan, serta beda fase arus dan tegangannya!
8. Induktor 5 henry dipasang seri dengan kapasitor 100 F. Rangkaian ini diberi tegangan AC yang nilai efektifnya 220 V, 60 Hz. Tentukanlah arus efektif dan impedansi rangkaiannya! SOAL SOAL TERPILIH 3 1. Tunjukkan bahwa daya efektif dalam rangkaian RLC seri dapat dinyatakan sebagai P (V cos ) 2 R dengan V menyatakan Vef 2. Dalam rangkaian R-L seri diketahui impedansinya Z =28,3 pada frekuensi 100 Hz dan Z =22,9 pada frekuensi 75 Hz. Tentukanlah besarnya hambatan R dan induktansi L. 3. Kumparan suatu elektromagnet mempunyai hambatan R = 300 dan induktansi L = 500 H dihubungkan ke sumber AC yang memiliki amplitudo tegangan V = 180 V dan frekuensi 50 rad/s. Berapakah: (a) Faktor dayanya, (b) Daya rata rata yang diberikan oleh sumber arus? 4. Sebuah hair dryer bekerja pada daya 1500 W, 120 V. Hitunglah : (a) Irms nya, (b) Hambatan hair dryer. (c) Daya sesaat maksimumnya! 5. Gambar berikut memperlihatkan rangkaian R-L-C pararel yang dihubungkan ke sumber AC. Tunjukkan bahwa impedansinya: 2 1 1 = 1 2 C Z R L SOAL SOAL PENGAYAAN BAB 10 1. Hambatan 300 dihubungkan seri dengan kapasitor 5mF, tegangan pada hambatan VR = 1,2 cos (2500 rad/s)t volt. Nyatakanlah respon arus dalam rangkaian, reaktansi kapasitif kapasitor, dan respon tegangan pada kapasitor. 2. Generator AC dapat membangkitkan tegangan 100 V dan frekuensi 50 Hz, sumber arus ini dihubungkan ke rangkaian RLC seri dengan R = 9, L = 0,04 H, C = 100 mf. Tentukan: (a) impedansi. (b) Sudut fase, dari rangkaian, (c) Arus maks yang melalui rangkaian. 3. Dalam rangkaian RLC seri, R = 50, L = 30 mh, C = 30 mf. Frekuensi sumber 60 Hz dan beda potensial rms 120 V. Tentukan: (a) Arus rms rangkaian dan beda potensial setiap elemen (b) Daya rms dan faktor dayanya (c) Kondisi resonansinya 4. Sebuah respon tegangan berbentuk gigi gergaji, tentukanlah Vrms dan Vef-nya! 5. Rangkaian R, L, C seri terdiri dari R = 300, L = 60 mh, C = 0,5 mf dihubungkan ke sumber tegangan AC 50 V yang memiliki frekuensi sudut 10.000 rad/s. Berapakah reakstansi XL dan XC, impedansi, amplitudo arus, reaktansi rangkaiannya?
6. Berapakah faktor daya, daya rata rata rangakaian dan rugi daya yang masuk ke setiap elemen, pada soal nomor 5? 7. Respon tegangan dan arus bolak balik masing - masing V = Vm sin t I = Im sin ( t - /2) Tentukanlah beda fase antara arus dan tegangannya! 8. Kapasitor terpasang seri dengan hambatan 30 dihubungkan ke sumber AC 220 V. Jika reaktansi kapasitor itu 40, tentukanlah : (a) Arus dalam rangkaian (b) Sudut fase arus dan tegangan dan (c) Daya yang hilang dalam rangkaian 9. Seorang montir memperbaiki rangkaian penala radio, rangkaian itu terdiri dari RLC seri dan ia ingin menurunkan frekuensi rangkaian resonansinya. Bagaimanakah caranya? 10. Sebuah hambatan dan induktor dihubungkan seri pada tegangan AC 110 V. Berapakah tegangan antara ujung induktor dan resistor? SOAL SOAL EVALUASI BAB 10 1. Sebuah voltmeter yang dipakai untuk mengukur tegangan listrik dirumah menunjukkan 220 V. Nilai ini menunjukkan harga. A.Mutlaknya. B.Efektifnya. C.Maksimumnya. D.Terendahnya. E.Rata ratanya. 2. Perbandingan harga V/I pada arus bolak balik menunjukkan. A.Reaktansi induktif. B.Reaktansi kapasitip. C.Impedansi. D.hambatan. E.Daya. 3. Sebuah kumparan dengan hambatan 50 ohm dan induktansi diri 0,75 Henry dihubungkan dengan tegangan listrik 110 V dan frekuensi 60 Hz, maka kuat arus pada kumparan itu. A.0,17 A. B.0,71 A. C.1,25 D.2,5 A E.2,0 4. Sebuah bel listrik mempunyai kumparan yang induktansinya 0,012 Henry pada frekuensi 50 Hz, reaktansi induktifnya. A.3,7 ohm. B.4,0 ohm. C.3,8 ohm. D.3,9 ohm. E.5 ohm. 5. Jika frekuensinya bertambah besar, maka impedansi kapasitor. A.Naik. B.Turun. C.Turun secara eksponensial. D.Naik secara eksponensial. E.Tetap. 6. Jika sebuah lampu pijar dihubungkan pada arus bolak balik melalui sebuah kapasitor, maka lampu. A.Tidak menyala. B.Menyala sebentar, kemudian mati. C.Menyala. D.Menyala dua kali lebih terang. E.Menyala redup. 7. Sebuah elektromotor digunakan untuk mengangkat beban seberat 2 kg vertikal ke atas. Bila elektromotor bekerja pada tegangan 10 V arus mengalir pada elektromotor tersebut 1,96 A dan
dalam 4 sekon dapat mengangkat setinggi 2 m, maka efisiensinya. A.40 % B.50 % C.75 % D.80 % E.90 % 8. Besarnya frekuensi resonansi suatu rangkaian RLC seri adalah. A.Berbanding lurus dengan akar L/C. B.Berbanding lurus dengan akar C/L. C.Berbanding terbalik dengan akar L/C. D.Berbanding terbaik dengan akar C/L. E.Berbanding terbalik dengan LC. 9. Suatu rangkaian resonansi disusun seri mempunyai induktor 0,1 H, kapasitor 1,014 F dan hambatan 5 dihubungkan dengan sumber 50 V. Rektansi induktif rangkaian tersebut adalah. A.314 B.500 C.50 D.3140 E.5 10. Jika kapasitor, induktor dan hambatan dipasang secara seri, maka resonansi rangkaian dapat diturunkan dengan. A.Mengecilkan R B.Mengecilkan C C.Mengecilkan L D.Membesarkan tegangan ada ujung rangkaian. E.Mengecilkan arus dalam rangkaian 11. Sebuah hambatan dan induktor dihubungkan seri pada tegangan bolak balik 110 V. Tegangan antara kedua ujung ujungnya adalah sama besar, yaitu sebesar. A.30 V B.50 V C.50 2 V D.75 V E.75 2 V 12. Jika n buah kapasitor dipasang seri pada tegangan bolak balik yang berfrekuensi rad/s maka reaktansi kapasitipnya. A.n/ C ohm. B. C/n ohm. C.n ohm. D. C ohm. E.n /C ohm. 13. Nilai arus efektif dari tegangan bolak balik yang nilai maksimumnya 0,85 A adalah. A.0,12 B.0,425 A C.0,6 A D.1,06 A E.1,2 A 14. Diketahui V = Vmaks sin t dan I = Imaks sin ( t - /2), maka beda fase antara V dan I adalah. A. t. B. t - /2 C.sin ( /2) D. /2 E.- /2 15. Pada rangkaian seri hambatan R = 60 ohm dan induktor L dilalui arus bolak balik 2 A. Apabila dalam diagram vektor tan = ¾ maka tegangan induktor. A.72 V B.90 V C.120 V D.160 V E.200 V SOAL SOAL URAIAN 1. Perhatikan rangkaian berikut. Berapakah frekuensi resonansinya
dan berapakah arus pada saat terjadi resonansi. 2. Jika frekuensi sumber 50 Hz, berapakah impedansi dari rangkaian soal no 1? 3. Rangkaian AC terdiri dari R = 600, L= 2H dan C = 10 mf. Tentukanlah impedansi dan sudut fase rangkaian bila tegangan sumber V = 100 2 sin 100t 4. Sebuah rangkaian seri terdiri dari R, L, dan C dihubungkan ke tegangan bolak balik 110 V ; 375 rad/s. Hitunglah arus efektif rangkaian dan daya diserap oleh rangkaian! 5. Perhatikanlah rangkaian soal no 1. Tentukan potensial dan arus yang ditunjukkan oleh hambatan oleh hambatan R! 6. Sebuah rangkaian RC di rangkaian seri pada jaringan 200 V, 60 Hz yang terdiri atas XC = 30, resistor non induktif 44 dan XL = 90 serta hambatan 36. Tentukanlah : (a) arus dalam rangkaian. (b) Faktor daya dan daya yang dterserap oleh rangkaian. 7. Sebuah tegangan V = 60 sin 120 t dialirkan pada resistor 20. Berapa besar arus yang ditunjukkan oleh resisitor bila frekuensi sumber 60 Hz, dan berapa daya yang hilang dalam resistor? 8. Tiga buah kapasitor disusun seri dan kedua terminalnya dihubungkan ke sumber AC yang berfrekuensi rad/s. Tentukanlah reaktansi kapasitor penggantinya! 9. Hamabatan 1.000, induktor 0,5 H, dan kapasitor 0,2 mf disusun seri dan dihubungkan ke sumber arus AC yang frekuensinya 500 rad/s. Berapakah impedansi rangkaiannya? 10. Pada frekuensi 1.000 Hz reaktansi induk dari sebuah induktor adalah 200 dan reaktansi kapasitif kapasitor 5.000. Induktor dan kapasitor dirangkai seri pada suatu rangkaian bolak balik. Berapakah frekuensinya agar terjadi resonansi?