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
dengan
: Tegangan
efektif (V)
: Tegangan
Maksimum (V)
4.
Harga rata-rata arus
bolak balik
|
|
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:
Ω
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
|
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
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
Gambar 21. Fasor Hambatan
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.
|
|
|||||||
|
a.
|
|
c.
|
|
||||
|
b.
|
|
d.
|
|
||||
|
|
|||||||
15.
|
|
|||||||
|
a.
|
|
c.
|
|
||||
|
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)
diakses
9 Februari 2014 Pukul 16.30 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:
mas boleh minta file bukunya ? :)
Posting Komentar