Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik

6 Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik

1. Perhatikan gambar rangkaian RLC berikut! Apabila impedansi rangkaian 250 Ω, maka hambatan resistor (R) adalah…..

Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik 1A. 50 Ω

B. 200 Ω

C. 400 Ω

D. 600 Ω

E. 800 Ω

Pembahasan

Diketahui :

Z = 250 Ω

C = 8 m F = 8 x 10-6 F

L = 0,8 H

V = 200 Volt

ω = 500 rad/s

Ditanya : Hambatan resistor (R)

Jawab :

Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik 2

Rumus impedansi total rangkaian :

Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik 3

Jawaban yang benar adalah B.

2. Perhatikan rangkaian R-L-C seri berikut ini! Beda potensial ujung-ujung induktor adalah….

Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik 4A. 100 Volt

B. 200 Volt

C. 300 Volt

D. 350 Volt

E. 400 Volt

Pembahasan

Diketahui :

R = 40 W

XL = 150 W

XC= 120 W

V = 100 Volt

Ditanya : Beda potensial ujung-ujung induktor

Jawab :

Rumus impedansi total rangkaian :

Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik 5

Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik 6

Jawaban yang benar adalah C.

3. Perhatikan diagram rangkaian RLC berikut ini!
Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik 7Kuat arus maksimum dari rangkaian adalah.. (1 µF = 10-6 F)

A. 1,3 A
B. 1,5 A
C. 2,0 A
D. 2,4 A
E. 2√2 A

Pembahasan

Diketahui :
Resistor (R) = 12 Ohm
Induktor (L) = 0,075 H
Kapasitor (C) = 500 µF = 500 x 10-6 F = 5 x 10-4 Farad
Tegangan (V) = Vo sin ωt = Vo sin 2πft = 26 sin 200t
Ditanya : Kuat arus maksimum dari rangkaian
Jawab :

Reaktansi induktif (XL) = ωL = (200)(0,075) = 15 Ohm
Reaktansi kapasitif (XC) = 1 / ωC = 1 / (200)(5 x 10-4) = 1 / (1000 x 10-4) = 1 / 10-1 = 101 = 10 Ohm   
Resistor (R) = 12 Ohm
Impedansi (Z) :
Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik 8Kuat arus (I) :
I = V / Z = 26 Volt / 13 Ohm
I = 2 Volt/Ohm
I = 2 Ampere
Jawaban yang benar adalah C.

4. Rangkaian R-L-C disusun seperti gambar di samping. Grafik gelombang sinus yang dihasilkan jika XL > XC adalah…
Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik 9Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik 12Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik 13Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik 14
Pembahasan

Keterangan :
XL = reaktansi induktif atau impedansi induktor
XC = reaktansi kapasitif atau impedansi kapasitor

Pada induktor, tegangan listrik (v) mendahului arus listrik (i) sejauh ¼ putaran atau 90o.
Pada kapasitor, arus listrik (i) mendahului tegangan listrik (v) sejauh ¼ putaran atau 90o.

Apabila XL > XC maka rangkaian bersifat induktif, karenanya grafik gelombang sinus yang dihasilkan tampak seperti pada jawaban C di mana tegangan (v) mendahului arus (i) sejauh ¼ putaran atau 90o.

Jawaban yang benar adalah C.

5. Perhatikan gambar berikut!

Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik 15

Rangkaian R-L-C disusun seperti gambar di atas. Grafik gelombang sinus yang dihasilkan jika XL > XC adalah…

Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik 16

Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik 16

Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik 17

Pembahasan

Keterangan :

XL = reaktansi induktif atau impedansi induktor, XC = reaktansi kapasitif atau impedansi kapasitor.

Pada induktor, tegangan listrik (V) mendahului arus listrik (I) sejauh ¼ putaran atau 90o.

Pada kapasitor, arus listrik (I) mendahului tegangan listrik (v) sejauh ¼ putaran atau 90o.

Apabila XL > XC maka rangkaian bersifat induktif, karenanya grafik gelombang sinus yang dihasilkan tampak seperti pada jawaban C di mana tegangan (v) mendahului arus (i) sejauh ¼ putaran atau 90o.

Jawaban yang benar adalah C.

6. Rangkaian R-L-C disusun seperti gambar di samping. Grafik gelombang sinus yang dihasilkan jika XL > XC adalah

Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik 18

Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik 19

Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik 20

Contoh soal Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik 22

Pembahasan

Keterangan :

XL = reaktansi induktif atau impedansi induktor, XC = reaktansi kapasitif atau impedansi kapasitor

Pada induktor, tegangan listrik (V) mendahului arus listrik (I) sejauh ¼ putaran atau 90o.

Pada kapasitor, arus listrik (I) mendahului tegangan listrik (v) sejauh ¼ putaran atau 90o.

Apabila XL > XC maka rangkaian bersifat induktif, karenanya grafik gelombang sinus yang dihasilkan tampak seperti pada jawaban C di mana tegangan (v) mendahului arus (i) sejauh ¼ putaran atau 90o.

Jawaban yang benar adalah C.

Sumber soal:

Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014

Alexsander San Lohat

Sarjana Pendidikan Fisika Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Guru Fisika di SMAN 2 Nubatukan Lewoleba, Kabupaten Lembata, Provinsi Nusa Tenggara Timur.

Tinggalkan Balasan