CONTOH SOAL FISIKA DASAR : ARUS DAN TEGANGAN LISTRIK BOLAK BALIK

1. Sebuah genset menghasilkan tegangan sebagai fungsi waktu V = 150 sin 50𝜋t dengan V dalam volt dan t dalam sekon. Hitunglah.

a. Tegangan maksimum.                   e. Frekuensi.

b. Tegangan puncak.                        f. Periode.

c. Tegangan efektif.                          g. Tegangan pada saat t = 5 ms.

d. Frekuensi angular.

2. Apabila tegangan maksimum dan frekuensi pada rangkaian induktor murni adalah 3,6 V dan 1,6 MHz. Tentukanlah.

a. Reaktansi induktif dan induktansi induktor yang diperlukan agar arus maksimumnya 250 µA.

b. Arus maksimum yang melalui induktor jika tegangan maksimum dijaga konstan dan frekuensi diubah menjadi 16 MHz.

3. Seseorang merancang rangkaian seri RLC dengan R = 250 Ω, L = 0,6 H, dan C = 3,5 µF. Jika persamaan V = 150 sin 377t V, tentukanlah.

a. Impedansi pada sudut fase rangkaian.

b. Sifat rangkaian.

c. Arus maksimum dan arus efektif.

4. Sebuah resisttor R = 60 Ω dihubungkan seri dengan induktor L = 250 mH. Nilai maksimum sumber tegangan 200√2 V dan frekuensi angular 320 rad/s. Tentukanlah.

a. Impedansi rangkaian.

b. Kuat arus maksimum.

c. Beda sudut fase antara arus dengan sumber tegangan.

5. Rangkaian seri RLC dengan R = 1.600 Ω, L = 400 mH, dan C = 10 µF dihubungkan dengan sumber tegangan AC yang frekuensinya dapat diatur. Tentukanlah.

a. Frekuensi resonansi rangkaian.

b. Impedansi rangkaian dalam keadaan resonansi.

Jawab :

6. Sebuah sumber tegangan AC dengan persamaan V = 100 sin 1000t volt dihubungkan dengan rangkaian seri RLC. Tentukanlah daya disipasi pada rangkaian jika R = 400 Ω, L = 0,5 H, dan C = 5 µF.

7. Rangkaian seri RLC dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik yang memiliki nilai maksimum 200 V. Jika impedansi rangkaian adalah 50 Ohm, maka berapa arus maksimum yang mengalir dalam rangkaian ?

8. Rangkaian seri RLC dengan R = 2.000 Ω, L = 0,5 H, dan C = 0,2 µF dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik yang memiliki kecepatan sudut 2.000 rad/s. Berapa impedansi rangkaian tersebut ?

9. Rangkaian seri RC dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik. Bila tegangan antara kedua ujung R adalah 30 V dan tegangan antara kedua ujung C adalah 40 V, maka berapa tegangan antara ujung-ujung rangkaian seri RC ?

10. Rangkaian seri RLC masing-masing mempunyai besaran R = 300 Ω, L = 0,6 H, dan C = 5 µF dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik yang mempunyai frekuensi anguler 100 rad/s. Hitunglah.

a. Impedansi.

b. Bila terjadi resonansi seri hitunglah induktansi diri.

c. Pergeseran fase.