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…..

A. 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 :

Rumus impedansi total rangkaian :

Jawaban yang benar adalah B.

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

A. 100 Volt

B. 200 Volt

C. 300 Volt

D. 350 Volt

E. 400 Volt

Pembahasan

Diketahui :

R = 40 W

X_L = 150 W

X_C= 120 W

V = 100 Volt

Ditanya : Beda potensial ujung-ujung induktor

Jawab :

Rumus impedansi total rangkaian :

Jawaban yang benar adalah C.

3. Perhatikan diagram rangkaian RLC berikut ini!
Kuat 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) = V_o sin ωt = V_o sin 2πft = 26 sin 200t
Ditanya : Kuat arus maksimum dari rangkaian
Jawab :

Reaktansi induktif (X_L) = ωL = (200)(0,075) = 15 Ohm
Reaktansi kapasitif (X_C) = 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) :
Kuat 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 X_L > X_C adalah…

Pembahasan

Keterangan :
X_L = reaktansi induktif atau impedansi induktor
X_C = reaktansi kapasitif atau impedansi kapasitor

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

Apabila X_L > X_C 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 90^o.

Jawaban yang benar adalah C.

5. Perhatikan gambar berikut!

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

Pembahasan

Keterangan :

X_L = reaktansi induktif atau impedansi induktor, X_C = reaktansi kapasitif atau impedansi kapasitor.

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

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

Apabila X_L > X_C 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 90^o.

Jawaban yang benar adalah C.

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

Pembahasan

Keterangan :

X_L = reaktansi induktif atau impedansi induktor, X_C = reaktansi kapasitif atau impedansi kapasitor

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

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

Apabila X_L > X_C 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 90^o.

Jawaban yang benar adalah C.

Sumber soal:

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