Selasa, 04 November 2014

BUKU SISWA DASAR DAN PENGUKURAN LISTRIK X TITL/ TIPTL




BAB I
PENDAHULUAN


A. Deskripsi Buku Siswa
Buku siswa ini adalah sekumpulan materi yang digunakan untuk mendukung pencapaian kompetensi Dasar dan Pengukuran Listrik. Buku siswa ini bertujuan memberi bekal pengetahuan kepada siswa. Ruang lingkup buku siswa ini berkenaan dengan pengetahuan Dasar dan Pengukuran Listrik yang meliputi analisa rangkaian sinusoida ( tegangan dan arus sinusoida, nilai sesaat, nilai maksimum, nilai efektif), komponen pasif dalam listrik AC (resistor, induktor, dan kapasitor), rangkaian seri/paralel antara R dan L, rangkaian seri/paralel antara R dan C, dan rangkaian seri/paralel R, L, dan C.


B. Tujuan Akhir
Setelah mempelajari dan memahami materi dalam buku siswa ini, diharapkan siswa dapat mengetahui, memahami materi, dan dapat mengerjakan evaluasi tentang Dasar dan Pengukuran Listrik yang analisa rangkaian sinusoida ( tegangan dan arus sinusoida, nilai sesaat, nilai maksimum, nilai efektif), komponen pasif dalam listrik AC (resistor, induktor, dan kapasitor), rangkaian seri/paralel antara R dan L, rangkaian seri/paralel antara R dan C, dan rangkaian seri/paralel R, L, dan C.
C. Standar Kompetensi
Isi materi dari buku siswa ini merupakan salah satu mata pelajaran program keahlian teknik ketenagalistrikan yaitu Dasar dan Pengukuran Listrik dengan kompetensi dasar
1.      Menganalisis rangkaian listrik arus bolak balik yang meliputi analisa rangkaian sinusoida ( tegangan dan arus sinusoida, nilai sesaat, nilai maksimum, nilai efektif)
2.      Mendefinisikan rangkaian arus bolak-balik yang meliputi komponen pasif dalam listrik AC (resistor, induktor, dan kapasitor), rangkaian seri antara R dan L, rangkaian seri antara R dan C, dan rangkaian seri R, L, dan C.
BAB II
PEMBELAJARAN


A.    Rangkaian Sinusoida Arus Bolak Balik
Arus bolak-balik (AC/Alternating Current) adalah arus listrik dimana besarnya dan arahnya arus berubah-ubah secara bolak-balik. Berbeda dengan arus searah dimana arah arus yang mengalir tidak berubah-ubah dengan waktu. Arus AC nilainya naik dari nol ke nilai maksimum, turun ke nol lagi, kemudian berbalik mengikuti suatu pola dalam arah yang berlawanan. Pertukaran arah yang berlangsung secara periodik disebut frekuensi. Frekuensi diartikan pula sebagai jumlah gelombang dari sinyal AC pada setiap detik. Frekuensi diukur dalam satuan Hertz (Hz).
Sumber energi yang sering digunakan oleh perumahan atau industri hampir semuanya mempergunakan arus bolak-balik (AC). Keuntungan mempergunakan arus AC ialah arusnya dapat dinaikkan atau diturunkan sehingga mempermudah didalam mengirimkan ke jarak yang jauh. Selain dari pada itu keuntungan lain dari arus AC adalah karena sifatnya yang selalu berubah arah pada setiap setengah putaran (gelombang) maka dalam penggunaannya tidak memakai kutub sehingga pemasangan suatu alat ke sumber ini tidak perlu kawatir terhadap polaritas. Sumber AC diperoleh dari generator AC, simbol untuk sumber AC seperti ditunjukkan pada Gambar 1.



Gambar 1. Simbol Arus AC
Sumber: Data Primer (2014)
1.      Gelombang Sinusoida
Bentuk gelombang dari listrik arus bolak-balik biasanya berbentuk gelombang sinusoida, karena ini yang memungkinkan pengaliran energi yang paling efisien. Namun dalam aplikasi-aplikasi spesifik yang lain, bentuk gelombang lain pun dapat digunakan, misalnya bentuk gelombang segitiga (triangular wave) atau bentuk gelombang segi empat (square wave).
Secara umum, listrik bolak-balik berarti penyaluran listrik dari sumbernya (misalnya PLN) ke kantor-kantor atau rumah-rumah penduduk. Namun ada pula contoh lain seperti sinyal-sinyal radio atau audio yang disalurkan melalui kabel, yang juga merupakan listrik arus bolak-balik. Di dalam aplikasi-aplikasi ini, tujuan utama yang paling penting adalah pengambilan informasi yang termodulasi atau terkode di dalam sinyal arus bolak-balik tersebut. Bentuk gelombang arus bolak-balik ditunjukkan pada Gambar 2.
Tegangan
Waktu
Gambar 2. Bentuk Gelombang AC
Sumber:  Data Primer (2014)

2.      Besaran dan Tegangan Arus Bolak Balik
Besarnya arus dan tegangan bolak balik dapat ditentukan dengan rumus:
I= Imaks sin

V= Vmaks sin

 
                                                          Atau
Besaran arus dan tegangan bolak balik (AC) dapat diukur dengan menggunakan alat yang disebut osiloskop[. Bentuk Arus dan tegangan bolak balik pada layar osiloskop adalah suatu sinusoidal (berbentuk grafik sinus).




3.      Arus dan Tegangan Efektif
Arus dan tegangan efektif adalah nilai arus dan tegangan bolak balik yang memberi efek panas (kalor) yang sama dengan suatu nilai arus dan tegangan searah
Apabila tegangan dan kuat arus diukur dengan alat ukur arus bolak balik, seperti voltmeter AC, amperemeter AC, atau multimeter, maka nilai yang ditunjukkan oleh alat tersebut adalah nilai efektifnya. Berdasarkan perhitungan, didapatkan hubungan antara nilai efektif dan nilai maksimum, yaitu:
                                                atau


 
                                    atau


dengan             : Tegangan efektif (V)
                                                : Tegangan Maksimum (V)
                                               
                                     
4.      Harga rata-rata arus bolak balik
Harga rat-rata arus bolak balik adalah harga yang dianggap setara dengan harga arus searah yang tetap memindahkan sejumlah muatan yang sama dalam waktu yang sama. Berikut ini adalah persamaan Arus rata-rata.
 
                                                 dan

B.     Komponen Pasif dalam Listrik AC
Resistor, induktor, dan kapasitor adalah contoh-contoh rangkaian pasif yang mengambil energi dari sumber dan mengubahnya menjadi bentuk lain atau menyimpannya dalam bentuk medan listrik atau magnet.

             1.     Resistor dalam Tegangan Bolak-balik (Sefasa)
Resistor adalah komponen elektronik dua kutub yang didesain untuk menahan arus listrik dengan memproduksi tegangan listrik diantara kedua kutubnya, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding dengan arus yang mengalir, berdasarkan hukum Ohm. Wujud dan simbol dari resistor ditunjukkan pada Gambar 3.
(b) Simbol
 (a) Wujud

Gambar 3. Wujud dan Simbol Resistor


Untuk menjelaskan pergeseran phasa pada gambar 1a sebuah sumber tegangan bolak-balik G dirangkai dengan sebuah Kapasitor (C= 1 F) dan Resistor (R= 100 Ω.) Dengan osiloskop dua kanal probe Y1 dan probe Y2 disambungkan untuk melihat bentuk gelombang pergeseran phasa. Sumber tegangan bolak-balik diset sebesar U, diujung tahanan R akan terukur drop tegangan sebesar Uw. Osiloskop dua kanal dengan probe Y1 untuk mengukur drop tegangan tahanan R sebesar Uw dan probe Y2 untuk tegangan U gambar 4. Rangkaian resistor listrik AC ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Rangkaian Resistor Listrik AC
Sumber:  Siswoyo (2008)

Jika diaplikaskan dalam aplikasi Multisim 10 akan tampak seperti pada Gambar 5 ini.
Gambar 5. Rangkaian Resistor Listrik AC
Sumber : Data Primer 2014

Adapun bentuk gelombang pada oscilloscope setelah aplikasi Multisim dijalankan ditunjukkan pada Gambar 6.
Waktu
Tegangan
a= 450.
Uw
U
Gambar 6. Gelombang pergeseran phasa
Sumber : Data Primer 2014

Ternyata tegangan di rangkaian sebesar U dan drop tegangan ditahanan R sebesar Uw bergeser sudut phasanya sebesar = 450. Kapasitor (C) menyebabkan pergeseran phasa sebesar  dengan tegangan Uw mendahului (leading) terhadap tegangan U. Jika Kapasitor C diganti dengan induktor L, yang terjadi adalah pergeseran phasa dimana drop tegangan di induktor terbelakang (lagging) sebesar . Resistor tidak mengubah fase V atau I, sehingga tegangan dan arus sefasa/sama. Fase vektor dan grafik V-I terhadap    t    ditunjukkan     pada   Gambar 5      dan
 Gambar 6.
I
VR
 







Gambar 5. Fase Vektor
Sumber: Data Primer (2014)

Gambar 6. Grafik V-I Terhadap t
Sumber: Mirrobbi (2010)

Pada rangkaian resistif, berlaku rumus:
I= Im sin

V= Vm sin
VR= IR. R

             2.     Kapasitor dalam Rangkaian Listrik Bolak-balik (Lagging)
Kondensator atau sering disebut sebagai kapasitor adalah suatu komponen listrik yang biasanya terdiri atas dua pelat atau silinder pengkonduksi dari logam yang dipisahkan oleh bahan pengisolasi yang disebut dielektrik.
Kondensator memiliki satuan yang disebut Farad dari nama Michael Faraday. Kondensator juga dikenal sebagai "kapasitor", namun kata "kondensator" masih dipakai hingga saat ini. Pertama disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Itali condensatore), berkenaan dengan kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik yang tinggi dibanding komponen lainnya. Kebanyakan bahasa dan negara yang tidak menggunakan bahasa Inggris masih mengacu pada perkataan bahasa Italia "condensatore", bahasa Perancis condensateur, Indonesia dan Jerman Kondensator atau Spanyol Condensador. Gambar 7 merupakan wujud dan simbol dari kapasitor ditunjukkan pada
(b) Simbol
(a) Wujud

Gambar 7. Wujud dan Simbol Kapasitor


Bilamana sebuah kapasitor dialiri arus bolak-balik, maka pada kapasitor tersebut akan timbul resistansi semu atau disebut juga dengan istilah reaktansi kapasitif dengan notasi (Xc). Besarnya nilai reaktansi kapasitif tersebut tergantung dari besarnya nilai kapasitansi suatu kapasitor (F) dan frekuensi (Hz) arus bolak-balik. Gambar 8 memperlihatkan hubungan antara resistansi semu (reaktansi kapasitif) terhadap frekuensi arus bolak-balik.
Kapasitansi
frekuensi
Xc
 





Gambar 8. Hubungan Reaktansi Kapasitif Terhadap Frekuensi
Diadaptasi dari: Siswoyo (2008)


Besarnya reaktansi kapasitif berbanding terbalik dengan perubahan frekuensi dan kapasitansi suatu kapasitor, semakin kecil frekuensi arus bolak-balik dan semakin kecil nilai kapasitansi suatu kapasitor, maka semakin besar nilai reaktansi kapasitif (Xc) pada kapasitor, sebaliknya semakin besar frekuensi arus bolak-balik dan semakin besar nilai kapasitansi, maka semakin kecil nilai reaktansi kapasitif (Xc) pada kapasitor tersebut. Hubungan ini dapat ditulis seperti persamaan berikut:

Kterangan:
Xc       = reaktansi kapasitif (resistansi semu) kapasitor dalam (Ω)
F          = frekuensi arus bolak-balik dalam (Hz)
C         = nilai kapasitansi kapasitor (F/Farad)

Pada rangkaian kapasitif berlaku rumus-rumus sebagai berikut:
Vc= Ic. Xc

I= Im sin ( .t+90)
Vm= Xc. Im
V= Vm sin .t

Kapasitor (C) mengubah fase tegangan dan arus, arus mendahului tegangan sebesar 90o. Fase vektor dan grafik V-I terhadap t ditunjukkan pada Gambar 9 dan 10.
I
Vc
 








Gambar 9. Fase Vektor
Sumber: Data Primer (2014)


Gambar 10. Gravik V-I Terhadap t
Sumber: Mirrobbi (2010)


             3.     Induktor dalam Rangkaian Listrik Bolak-balik (Leading)
Sebuah induktor adalah sebuah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya. Kemampuan induktor untuk menyimpan energi magnet ditentukan oleh induktansinya, dalam satuan Henry (H). Biasanya sebuah induktor adalah sebuah kawat penghantar yang dibentuk menjadi kumparan, lilitan membantu membuat medan magnet yang kuat di dalam kumparan dikarenakan hukum induksi Faraday. Induktor adalah salah satu komponen elektronik dasar yang digunakan dalam rangkaian yang arus dan tegangannya berubah-ubah dikarenakan kemampuan induktor untuk memproses arus bolak-balik. Wujud dan simbol dari induktor ditunjukkan pada Gambar 11.
(b) Simbol
(a) Wujud

Gambar 11. Wujud dan Simbol Induktor

Bilamana sebuah induktor dialiri arus bolak-balik, maka pada induktor tersebut akan timbul reaktansi induktif resistansi semu atau disebut juga dengan istilah reaktansi induktansi dengan notasi XL. Besarnya nilai reaktansi induktif tergantung dari besarnya nilai induktansi induktor (L) dalam (Henry) dan frekuensi (Hz) arus bolak-balik. Gambar 12 memperlihatkan hubungan antara reaktansi induktif terhadap frekuensi arus bolak-balik.

XL
f
Induktivitas L = Konstan
 







Gambar 12. Hubungan Reaktansi Induktif Terhadap Frekuensi
Sumber: Siswoyo (2008)


Besarnya reaktansi induktif berbanding langsung dengan perubahan frekuensi dan nilai induktansi induktor, semakin besar frekuensi arus bolak-balik dan semakin besar nilai induktor, maka semakin besar nilai reaktansi induktif (XL) pada induktor sebaliknya semakin kecil frekuensi arus bolak-balik dan semakin kecil nilai dari induktansinya, maka semakin kecil nilai reaktansi induktif (XL) pada induktor tersebut. Hubungan ini dapat ditulis seperti persamaan berikut:
XL=    atau XL

V= Vm  sin

VL= IL. XL

Keterangan:
         = frekuensi sudut (rad/s)
XL        = reaktansi induktif (Ω)
f           = frekuensi (Hz)
L          = induktansi induktor (H)


Induktor mengubah fase V atau I sebesar 900. Tegangan mendahului 900 terhadap arus. Fase vektor dan grafik V-I terhadap t ditunjukkan pada Gambar 13 dan 14.
I
VL
 









Gambar 13. Fase Vektor
Sumber: Data Primer (2014)


Gambar 14. Grafik V-I Terhadap t
Sumber: Mirrobbi  (2010)



C.      Rangkaian Seri Antara R dan L
Apabila R dan L dirangkai seri lalu dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik maka, rangkaian seri R-L ditunjukkan pada Gambar 15. Fasor tegangan dan fasor hambatan ditunjukkan pada Gambar 16.



Gambar 15. Rangkaian Seri R-L
Sumber: Mirrobbi (2010)

VR
V
VL
I
XL

Z
R
(a)
(b)
 









Gambar 16. Fasor Tegangan dan Fasor Hambatan
Sumber: Data Primer (2014)


Persamaan yang berlaku dalam rangkaian seri R-L adalah sebagai berikut:
             1.     Tegangan pada masing-masing komponen:
VR= I. R

VL= I. XL

V= I. Z


             2.     Tegangan total:
V=


             3.     Hambatan total/Impedansi (Z)
Z=



D.      Rangkaian Seri Antara R dan C
Apabila R dan C dirangkai seri lalu dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik maka, rangkaian seri R-C ditunjukkan pada Gambar 17. fasor tegangan dan fasor hambatan ditunjukkan pada Gambar 18.



Gambar 17. Rangkaian Seri R-C
Sumber: Mirrobbi (2010)
I
VR
VC
(a)
R
XC
(b)
 





Gambar 18. Fasor Tegangan dan Fasor Hambatan
Sumber: Data Primer (2014)

Persamaan yang berlaku dalam rangkaian seri R-C adalah sebagai berikut:
                    1.            Tegangan pada masing-masing komponen:
VR= I.R

VC= I.XL


                    2.            Tegangan total:
V=

                    3.            Hambatan total/Impedansi (Z)
        Z=

 
E.       Rangkaian Seri R, L dan C
Dalam pembahasan sebelumnya, kita telah membahas rangkaian R, L dan C masing-masing secara terpisah. Sekarang kita akan membahas rangkaian R, L, dan C yang dihubungkan secara seri, seperti ditunjukkan oleh Gambar 19 dibawah ini.
Gambar 19. Rangkaian seri R, L dan C
Sumber: Drimbajoe (2012)


Apabila XL > XC  maka rangkaian bersifat induktif, jika XC < XL   maka rangkaian bersifat kapasitif, dan jika XL = XC  maka rangkaian bersifat resistif. Fasor tegangan dan hambatan ditunjukkan pada Gambar 20 dan 21.


Gambar 20. Fasor Tegangan
Sumber: Drimbajoe (2012)











Gambar 21. Fasor Hambatan
                                                Sumber: Drimbajoe (2012)


Persamaan yang berlaku dalam rangkaian seri R, L, dan C adalah sebagai berikut:
                    1.            Arus pada masing-masing komponen sama.
I = IR = IL = IC


                    2.            Tegangan pada masing-masing komponen:
VR= I.R


VL= I. XL

VC= I. XC

V= I.Z



                    3.            Tegangan total:
V=


                    4.            Hambatan total/Impedansi (Z)
Z=



Keterangan:
Z          = impedansi (Ω)
R          = resistor/hambatan (Ω)
XL          = reaktansi induktor/induktif (Ω)
XC        = reaktansi kapasitor/kapasitif (Ω)
L          = induktansi induktor (H/Henry)
C          = kapasitansi kapasitor (F/Farad)





F.      Daya dan Energi pada Arus Bolak-Balik
Daya sesaat atau daya semu uang mengalir pada rangkaian arus bolak-balik dirumuskan:

P= V.I
Sementara daya sesungguhnya atau daya aktifdirumuskan sebagai berikut;

P= Veff .Ieff.cos ø

P= Veff .Ieff 2. Z. cos ø

P= Ieff 2.R

Ieff 2
cos ø =


dengan cos ø adalah faktor daya

Energi pada rangkaian arus bolak-balik dirumuskan sebagai berikut:
W.= P. t

W.= V.I. t

dengan t adalah waktu.




BAB III
EVALUASI


Berilah tanda silang (X) pilihan jawaban a, b, c, atau d pada lembar jawaban sesuai dengan jawaban yang paling tepat.

1.
Di bawah ini pernyataan yang benar tentang arus bolak-balik/AC adalah ....

a.
arus listrik dimana besarnya dan arahnya arus berubah-ubah secara bolak-balik.

b.
arah arus yang mengalir tidak berubah-ubah dengan waktu.

c.
arus listrik dimana besarnya dan arahnya arus tidak berubah-ubah.

d.
arah arus yang mengalir berubah-ubah dengan waktu.



2.
Di bawah ini yang merupakan simbol dari resistor adalah ....

a.

b.

c.

d.



3.
Di bawah ini yang merupakan simbol dari kapasitor adalah ....

a.

b.

c.

d.



4.
Di bawah ini yang merupakan simbol dari induktor adalah ....

a.

b.

c.

d.



5.
Grafik-grafik berikut adalah berbagai kemungkinan hubungan antara tegangan (warna merah) dan arus listrik (warna biru) bolak-balik pada berbagai komponen listrik. Grafik tegangan dan arus pada resistor adalah ...

a.
c.

b.
d.


6.
Grafik-grafik berikut adalah berbagai kemungkinan hubungan antara tegangan (warna merah) dan arus listrik (warna biru) bolak-balik pada berbagai komponen listrik. Grafik tegangan dan arus pada induktor adalah ...

a.
c.

b.
          
d.

7.
Grafik-grafik berikut adalah berbagai kemungkinan hubungan antara tegangan (warna merah) dan arus listrik (warna biru) bolak-balik pada berbagai komponen listrik. Grafik tegangan dan arus pada kapasitor adalah ...

a.
c.

b.
d.



8.
Grafik-grafik berikut adalah berbagai kemungkinan diagram fasor antara tegangan (warna merah) dan arus listrik (warna biru) bolak-balik pada berbagai komponen listrik. Diagram fasor untuk resistor adalah ...

a.

b.

c.

d.




9.


Grafik-grafik berikut adalah berbagai kemungkinan diagram fasor antara tegangan (warna merah) dan arus listrik (warna biru) bolak-balik pada berbagai komponen listrik. Diagram fasor untuk induktor adalah ...

a.
c.

b.


d.



10.
Grafik-grafik berikut adalah berbagai kemungkinan diagram fasor antara tegangan (warna merah) dan arus listrik (warna biru) bolak-balik pada berbagai komponen listrik. Diagram fasor untuk kapasitor adalah ...

a.

b.

c.

d.
11.
Arus maksimum induktor akan mengecil, jika...

a.
induktansi diperbesar, frekuensi diperbesar
c.
induktansi kecil, frekuensi diperbesar

b.
induktansi diperbesar, frekuensi
diperbesar 
d.
induktansi kecil, frekuensi kecil





12.
Pada suatu rangkaian RLC seri, jika nilai kapasitansi kapasitornya diperkecil, maka nilai impedansi rangkaian tersebut ....

a.
mungkin bertambah

b.
selalu berkurang

c.
mungkin berkurang

d.
selalu bertambah



13.
Resistor 30 Ω dirangkai seri dengan sebuah induktor yang memiliki reaktansi induktif 100 Ω dan sebuah kapasitor dengan reaktansi kapasitif 60 Ω. Impedansi rangkaian sebesar......

a.
40 Ω                                                  c.    60 Ω

b.
50 Ω                                                 d.    100 Ω



14.
[Type a quote from the document or the summary of an interesting point. You can position the text box anywhere in the document. Use the Text Box Tools tab to change the formatting of the pull quote text box.]
[Type a quote from the document or the summary of an interesting point. You can position the text box anywhere in the document. Use the Text Box Tools tab to change the formatting of the pull quote text box.]
[Type a quote from the document or the summary of an interesting point. You can position the text box anywhere in the document. Use the Text Box Tools tab to change the formatting of the pull quote text box.]
Sebuah kapasitor/kumparan jika dihubungkan dengan sumber tegangan AC akan terlihat seperti gambar...

a.
[Type a quote from the document or the summary of an interesting point. You can position the text box anywhere in the document. Use the Text Box Tools tab to change the formatting of the pull quote text box.]
[Type a quote from the document or the summary of an interesting point. You can position the text box anywhere in the document. Use the Text Box Tools tab to change the formatting of the pull quote text box.]
c.
[Type a quote from the document or the summary of an interesting point. You can position the text box anywhere in the document. Use the Text Box Tools tab to change the formatting of the pull quote text box.]
[Type a quote from the document or the summary of an interesting point. You can position the text box anywhere in the document. Use the Text Box Tools tab to change the formatting of the pull quote text box.]

b.
d.


15.
[Type a quote from the document or the summary of an interesting point. You can position the text box anywhere in the document. Use the Text Box Tools tab to change the formatting of the pull quote text box.]
[Type a quote from the document or the summary of an interesting point. You can position the text box anywhere in the document. Use the Text Box Tools tab to change the formatting of the pull quote text box.]
Sebuah Induktor/kumparan jika dihubungkan dengan sumber tegangan AC akan terlihat seperti gambar...

a.
[Type a quote from the document or the summary of an interesting point. You can position the text box anywhere in the document. Use the Text Box Tools tab to change the formatting of the pull quote text box.]
[Type a quote from the document or the summary of an interesting point. You can position the text box anywhere in the document. Use the Text Box Tools tab to change the formatting of the pull quote text box.]
c.
[Type a quote from the document or the summary of an interesting point. You can position the text box anywhere in the document. Use the Text Box Tools tab to change the formatting of the pull quote text box.]
[Type a quote from the document or the summary of an interesting point. You can position the text box anywhere in the document. Use the Text Box Tools tab to change the formatting of the pull quote text box.]

b.
d.


16.
Resistor 30 Ω dirangkai seri dengan sebuah induktor yang memiliki reaktansi induktif 100 Ω dan sebuah kapasitor dengan reaktansi kapasitif 60 Ω. Rangkaian ini dicatu oleh sumber tegangan 120 volt. Tegangan antara ujung-ujung induktor sebesar.....

a.
240 volt
c.
200 volt

b.
120 volt
d.
180 volt


17.
Resistor 30 Ω dirangkai seri dengan sebuah induktor yang memiliki reaktansi induktif 100 Ω dan sebuah kapasitor dengan reaktansi kapasitif 60 Ω. Rangkaian ini dicatu oleh sumber tegangan 120 volt. Tegangan antara ujung-ujung kapasitor sebesar.....

a.
270 volt
c.
180 volt

b.
200 volt
d.
144 volt


18.
Resistor 30 Ω dirangkai seri dengan sebuah induktor yang memiliki reaktansi induktif 40 Ω dan sebuah kapasitor dengan reaktansi kapasitif 50 Ω. Rangkaian ini akan memiliki sifat:
(1) kapasitif
(2) induktif
(3) I mendahului V
(4) Vmendahului I
Pernyataan yang benar adalah...

a.
1,2 dan 3
c.
2 dan 4

b.
4 saja
d.
1 dan 3





19.
Resistor 100 Ω dirangkai seri dengan sebuah induktor yang memiliki reaktansi induktif 90 Ω dan sebuah kapasitor dengan reaktansi kapasitif 80 Ω. Rangkaian ini akan memiliki sifat...
(1) kapasitif
(2) induktif
(3) I mendahului V
(4) V mendahului I
Pernyataan yang benar adalah...

a.
2 dan 4
c.
1, 2 dan 3

b.
4 saja
d.
1 dan 3





20.
Resistor 30 Ω dirangkai seri dengan sebuah induktor yang memiliki reaktansi induktif 70 Ω dan sebuah kapasitor dengan reaktansi kapasitif 70 Ω. Rangkaian ini akan memiliki sifat...
(1) kapasitif
(2) resistif
(3) induktif
(4) V sefase dengan I
Pernyataan yang benar adalah...

a.
1, 2 dan 3

b.
1 dan 3

c.
2 dan 4

d.
1, 2, 3 dan 4



21.
Rangkaian suatu rangkaian arus listrik bolak balik RLC berada dalam suasana resonansi seri. Pernyataan yang benar adalah...

a.
Reaktansi kapasitif < reaktansi induktif
c.
Reaktansi kapasitif > reaktansi induktif

b.
Reaktansi kapasitif = impedansi rangkaian
d.
Impedansi rangkaian = nilai hambatan R
22.
Sebuah rangkaian seri R-L dihubungkan dengan sumber tegangan AC 100 V. Angka yang ditunjuk V dan A berturut-turut adalah 80 V dan 4 A. Besar reaktansi induktif adalah...

a.
15 Ohm
c.
9 Ohm

b.
20 Ohm
d.
25 Ohm





23.
Rumus hubungan antara Vm , Im, dan R. Uuntuk menentukan nilai arus maksimum adalah...

a.
Im=              c. Im=

b.
Im=                d. Im=  



24.
Suatu rangkaian arus bolak-balik dihubungkan dengan sebuah hambatan murni. Tegangan maksimumnya 220 Volt. Bila nilai hambatannya sebesar 50 Ω, maka nilai arus maksimum tersebut adalah...

a.
4,4 A.

b.
8,8 A.

c.
1,0 A.

d.
9 A.
25.
Dibawah ini merupakan persamaan yang berlaku dalam rangkaian resistor (R) adalah...

a.
I= Im Sin . t
c.
I= Im Sin . t

b.
I= Im Cos . t
d.
I= Im Cos . t


26.
Hambatan murni dihubungkan dengan arus bolak-balik dengan tegangan maksimum 100 V. Jika kuat arus yang mengalir I= z. Sin. 100 t Ampere, maka nilai hambatan tersebut adalah...

a.
40 Ω
c.
60 Ω

b.
50 Ω
d.
70 Ω


27.
Berikut ini adalah upaya untuk mengubah reaktansi induktif   (1) memperbesar tegangan   (2) memperbesar arus   (3) memperkecil induktan    (4) memperkecil frekuensi arus   Upaya yang benar adalah …                       

a.
(1), (2) dan (3)
c.
(1), (2), (3) dan (4)

b.
(1) dan (3)
d.
(1) dan (2)





28.

Sebuah induktor ujung-ujungnya dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik 220 Volt dan frekuensinya 1,5 Hz. Bila besar induktansi induktor adalah 15 H, maka nilai arus maksimum tersebut adalah...

a.
1,55 A.

b.
3,85 A.

c.
2,5

d.
5,6

29.
Resistor 30 Ω dirangkai seri dengan sebuah induktor yang memiliki reaktansi induktif 100 Ω dan sebuah kapasitor dengan reaktansi kapasitif 60 Ω. Rangkaian ini dicatu oleh sumber tegangan 120 volt. Tegangan antara ujung-ujung resistor adalah...

a.
18 volt

b.
36 volt

c.
72 volt

d.
96 volt



30.
Resistor 30 Ω dirangkai seri dengan sebuah induktor yang memiliki reaktansi induktif 100 Ω dan sebuah kapasitor dengan reaktansi kapasitif 60 Ω. Rangkaian ini dicatu oleh sumber tegangan 120 volt. Kuat arus yang mengalir pada rangkaian adalah...

a.
1,2 A
c.
3,2 A

b.
2,4 A
d.
4,0 A


                                                                                                           



DAFTAR PUSTAKA


Mirrobbi, Nasrun. 2010. Rangkaian Arus Bolak-balik (Online), (http://files.sman1-mgl.sch.id/files/Animasi/kelas12/fis/6/6.html, diakses 11 Februari Pukul 18:53 WIB)

Nahvi. Mahmood. 2004. Rangkaian Listrik. Jakarta: Erlangga.
                            . 2004. Dasar-dasar Teknik Listrik. Jakarta: Erlangga.
Siswoyo. 2008. Teknik Listrik Industri Jilid 1 untuk SMK. Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional.

Wikipedia Indonesia. Arus Bolak-balik. (Online)
_bolak-balik, diakses 9 Februari 2014 Pukul 16.00 WIB)

      Resistor. (Online) (http://id.wikipedia.org/wiki/Resistor, diakses 9 Februari 2014 Pukul 16.10 WIB)


      Kondensor. (Online) (http://id.wikipedia.org/wiki/Kondensator,
diakses 9 Februari 2014 Pukul 16.30 WIB)

      Induktor. (Online) (http://id.wikipedia.org/wiki/Induktor, diakses 9 Februari 2014 Pukul 17.57 WIB)
Zaelani, Ahmad. 2010. 1700 Bank Soal Bimbingan Pemantapan Fisika.  Bandung: Yrama Widya.
http://drimbajoe.files.wordpress.com/2012/04/materi_semester_5.pdf, diakses 12 Januari 2014 Pukul 16:53 WIB.







1 komentar:

Unknown mengatakan...

mas boleh minta file bukunya ? :)