Arus listrik PLN yang sampai ke rumah-rumah mempunyai tegangan 220 V. Tegangan tersebut adalah tegangan ....Arus listrik dari PLN yang sampai ke rumah rumah mempunyai tegangan 220 Volt.Tegangan tersebut adalah……….. A. tegangan efektif B. tegangan maksimum C. tegangan rata rata D. tegangan minimum E. tegangan dari puncak ke puncakArus listrik PLN yang sampai ke rumah-rumah mempunyai tegangan 220 V. Tegangan tersebut adalah tegangan ..f . *Arus listrik PLN yang sampai ke rumah-rumah mempunyai tegangan 220 V. Tegangan tersebut adalah tegangan?7 August 2021 by Home - Tanya Jawab - Arus listrik PLN yang sampai ke rumah-rumah mempunyai tegangan 220 V. Tegangan tersebut adalah tegangan? Show
Arus listrik PLN yang sampai ke rumah-rumah mempunyai tegangan 220 V. Tegangan tersebut adalah tegangan?
Jawaban: B. Efektif Dilansir dari Encyclopedia Britannica, arus listrik pln yang sampai ke rumah-rumah mempunyai tegangan 220 v. tegangan tersebut adalah tegangan efektif. Kemudian, saya sangat menyarankan anda untuk membaca pertanyaan selanjutnya yaitu Partikel-partikel gas ideal mempunyai sifat-sifat antara lain : (1) Tidak saling tarik menarik antarpartikel, (2) Partikel bergerak dalam lintasan lurus dengan kelajuan tetap dan geraknya acak, (3) Tidak mengikuti hukum Newton tentang gerak, (4) Semua tumbukan partikel-partikel gas bersifat lenting sempurna. Pernyataan tersebut yang benar adalah nomor? beserta jawaban penjelasan dan pembahasan lengkap. pernyataan dibawah ini yang tidak termasuk dalam panca usaha tani adalah? Orang yang membacakan teks proklamasi kemerdekaan RI yaitu? Soal dan penyelesaian arus dan tegangan ACPost a Comment Soal 1 Arus listrik PLN yang sampai ke rumah-rumah mempunyai tegangan 220 V dan frekuensi 50 Hz. (a) tegangan apakah yang dimaksud 220 V?, (b) berapa tegangan maksimumnya?, (c) berapa tegangan minimumnya, (d) berapa tegangan rata-ratanya, dan (e) tuliskan persamaan tegangan sesaatnya! Solusi: (a) tegangan 220 V yang diukur oleh voltmeter AC menunjukkan tegangan efektif. Jadi,, Vef = 220 volt (b) tegangan maksimum Vm = Vef√2, Vef = 220√2 V (c) tegangan minimum adalah – Vm = –220√2 volt (d) tegangan rata-rata = 0 sebab grafik tegangan terhada waktu berbentuk sinusoidal yang simetris terhadap garis V = 0 (e) frekuensi sudut, ω = 2πf = 2π(50 Hz) = 100π rad/s Persamaan tegangan sesaat adalah V(t) = Vm sin ωt = 220√2 sin 100πt Soal 2 Sebuah osiloskop diatur skala penguat vertikalnya pada 10 cm/ms. Ketika suatu sinyal diberikan pada terminal masukan tegangan osiloskop, terlihat tampilan pada layar seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut. Tentukan (a) tegangan puncak ke puncak; (b) tegangan efektif; dan (c) frekuensi sinyal. (a) pada grafik tampak bahwa jarak dari puncak atas ke puncak bawah = 2 cm. Dengan demikian, tegangan puncak = 2 cm x (3 V/cm) = 6 V (b) tegangan maksimumnya Vm = ½ x tegangan puncak-puncak = 3 V Maka Vef = Vm/√2 = 3√2/2 V (c) perhatikan bahwa waktu untuk menempuh satu gelombang sama dengan periode sinyal. Pada grafik tampak bahwa waktu untuk menempuh satu gelombang = 2 cm skala horisontal. Dengan demikian, periode T = 2 cm x (0,1 ms/cm) = 0,2 ms = 2 x 10-4 s Frekuensi, f = 1/T = 5000 Hz Soal 3 Dalam rangkaian AC seperti ditunjukkan pada gambar, R = 40 Ω, Vm = 100 V, dan frekuensi generator f = 50 Hz. Anggaplah tegangan pada ujung-ujung resistor VR = 0 ketika t = 0. Hitunglah: (a) arus maksimum, (b) frekuensi sudut generator, (c) arus melalui resistor pada t = 1/75 s. Solusi: (a) arus maksimum untuk rangkaian resistor murni adalah Im = Vm/R = 100/40 = 2,5 A. (b) frekuensi sudut generator adalah ω = 2πf = 2π(50 Hz) = 100π rad/s (c) untuk rangkaian resistif murni, tegangan sefase dengan arus, sehingga V = Vm sin ωt, maka i = im sin ωt. Persamaan arus sesaat adalah i(t) = im sin ωt = 2,5 sin 100πt i(t = 1/75) = 2,5 sin 100π (1/75) i(t = 1/75) = 2,5 sin 4π/3 = – 5√3/4 A Soal 4 Untuk rangkaian induktif murni, seperti ditunjukkan pada gambar, Vm = 78,5 V; ω = 65π rad/s dan L = 70 mH. Hitung arus yang melalui induktor pada t = 0,020 s. Kita hitung dahulu reaktansi induktif XL kemudian menghitung arus maksimum yaitu XL = ωL = (65π)(70 x 10-3) = 4,55π Ω XL = Vm/Im maka Im = Vm/XL = 78,5/(4,55π) = 5,5 A Untuk rangkaian induktif murni, tegangan mendahului arus dengan π/2 rad atau arus terlambat π/2 rad terhadap tegangan. Dengan demikian, Jika V = Vm sin ωt, maka i = im sin (ωt – π/2) i(t) = 5,5 sin (65πt – π/2) i(t = 0,020) = 5,5 sin (65π x 0,020 – π/2) = 5,5 sin [1,3π – 0,5π] i(t = 0,020) = 5,5 sin (0,8π) = 3,24 A Soal 5 Dalam rangkaian AC kapasitif murni seperti ditunjukan pada gambar, frekuensi sudut 100π rad/s dan Vm = 220 V. Jika C = 20 μF, tentukan kuat arus yang melalui rangkaian pada t = 0,004 s. Solusi: Kita hitung dahulu reaktansi kapasitif, XC, dan kuat arus maksimum Im yaitu XC = 1/ωC = 1/(100π x 20 x 10-6) = 500/π Ω Im = Vm/XC = 200/(500/π) = 1,38 A Untuk rangkaian kapasitif murni, tegangan terlambat π/2 rad terhadap arus atau arus mendahului tegangan sebesar π/2 rad. Dengan demikian, jika persamaan tegangan dinyatakan oleh Jika V = Vm sin ωt, maka i = im sin (ωt + π/2), sehingga i(t) = 1,38 sin (100πt + π/2) i(t = 0,004 s) = 1,38 sin (100π x 0,004 + 0,5π) i(t = 0,004 s) = 1,38 sin (0,9π) = 0,426 A Soal 6 Tentukan: (a) impedansi rangkaian, (b) kuat arus maksimum, (c) sudut fase antara tegangan dan arus, (d) persamaan kuat arus sesaat, (e) kuat arus melalui rangkaian pada t = 0,0030 s, (f) faktor daya rangkaian dan (g) daya disipasi dalam: (i) induktor; (ii) resistor, (iii) rangkaian seri RL! Induktansi L = 3,0 x 10-2 H; hambatan R = 60 ohm; tegangan maksimum Vm = 400 volt; dan frekuensi 750/π Hz. (a) kita hitung dahulu frekuensi sudut, ω = 2πf = 2π(750/π Hz) = 1500 rad/s XL = ωL = (1500)(3,0 x 10-2) = 45 ohm Impedansi Z rangkaian seri RL dihitung dengan persamaan (b) kuat arus maksimum Im dihitung dengan Z = Vm/Im maka Im = Vm/Z = 16/3 = 5,3 A (c) sudut fase antara tegangan dan arus ϕ, dihitung dari diagram segitiga impedansi berikut Tan ϕ = XL/R = 45/60 = 0,75 ϕ = 370 (ϕ bertanda + menunjukkan tegangan mendahului arus) (d) dari (c) diperoleh tegangan mendahului arus dengan sudut fase ϕ atau arus terlambat terhadap tegangan dengan sudut ϕ. Dengan demikian, jika sudut fase tegangan terhadap arus = +ϕ, maka sudut fase arus terhadap tegangan (tegangan sebagai acuan = – ϕ. Jadi untuk persamaan tegangan, V = Vm sin ωt (diketahui), maka persamaan arus sesaat adalah i = Im sin (ωt – ϕ) i = 5,3 sin (1500t – 0,20π) (e) kuat arus pada saat t = 0,0030 s i(t = 0,0030 s) = 5,3 sin (1500 x 0,0030 – 0,20π) i(t = 0,0030 s) = 5,3 sin (1,23π) = –3,5 A (f) faktor daya rangkaian, cos θ, adalah Cos θ = R/Z = 60/70 = 0,80 (g) (i) untuk induktor murni L, sudut fase antara tegangan dan arus, θL = 900, sehingga daya disipasinya PL = VL,ef x iLef cos θL = VL,ef x iLef cos 900 = 0 (ii) untuk resistor murni R, daya disipasinya, PR = ief R2 = (im/√2)2R = (5,3/√)2(60) = 853 watt (iii) daya disipasi dala rangkaian RL seri P = Vef x ief cos θ = ief2 x Z x cos θ = (5,3)2(75)(0,8) = 853 watt Soal 7 Rangkaian RLC seperti digambar diberi tegangan AC 50 Volt, sedangkan frekuensinya 1000 rad/s. Jika besar R = 300 ohm, L = 0,9 henry dan C = 2 μF. Hitung (a) ipedansi rangkaian, (b) arus efektif, (c) tegangan yang melintasi R, (d) tegangan yang melintasi L, (e) tegangan yang melintasi C dan (f) daya disipasi. R = 300 ohm, L = 0,9 H; C = 2μF = 2 x 10-6 F; dan ω = 1000 rad/s. (a) kita menghitung dahulu XL dan XC yaitu, XL = ωL = (1000)(0,9) = 900 ohm XC = 1/(ωC) = 1/(1000 x 2 x 10-6) = 500 ohm Impedansi rangkaian Z adalah Z2 = R2 + (XL – XC)2 Z2 = (300)2 + (400)2 Z = 500 ohm (b) tegangan efektif Vef = 50 volt, arus Ief dihitung dengan menggunakan hukum ohm Vef = iefZ ief = Vef/Z = 50/500 = 0,1 A (c) regangan yang melintasi R, VR dihitung dengan hukum ohm, VR = iR = (0,1)(300) = 30 Volt (d) tegangan yang melitasi L, VL adalah VL = iXL = (0,1)(900) = 90 volt (e) tegangan yang melitasi C, VC adalah VL = iXC = (0,1)(500) = 50 volt (f) daya disipasi rangkaian, P adalah P = ief2Z = (0,1)2(500) = 3 watt Share Arus listrik PLN yang sampai ke rumah-rumah mempunyai tegangan 220 V. Tegangan tersebut adalah tegangan ..f . *Jawaban: 1 Buka kunci jawaban ViVmaks-Vmaks-imaks imaks R B A Rangk. Arus AC dan R Grafik V-t dan i-t ωt i V Vmaks imaks Diagram fasor Contoh grafik fungsi tegangan pada layar Rangkaian induktif Berikut adalah gambar rangkaian induktor dalam rangkaian arus bolak-balik, Grafik V-t dan i-t dan diagram fasor yang menunjukkan tegangan mendahului arus dengan beda fase 90º. Fungsi tegangan pada rangkaian ini adalah V = Vmaks sin ωt dan arus i = imaks sin (ωt - 90º) Hambatan yang timbul pada induktor L yang dihubungkan dengan rangkaian arus bolak-balik disebut reaktansi induktif (XL). Satuan induktansi adalah Henry (H). XL = ω . L → XL = 2πf . L Bila dikaitkan dengan hukum ohm, maka : VL = iL . XL Contoh: Sebuah induktor mempunyai induktansi 2 x 10-2 H dipasang pada rangakaian arus bolak-balik yang frekuensinya 50 Hz. Berapakan reaktansi induktif rangkaian itu? Jawab: XL = 2πf . L = 2 . 3,14 . 50 . 2x10-2 = 6,28 ohm. Rangkaian seri R – L Berikut adalah gambar rangkaian seri R - L dalam rangkaian arus AC dan diagram fasornya.. Dalam rangkaian ini diketahui bahwa : - Arus i sefase dengan tegangan VR - Arus i ketinggalan 90º oleh tegangan VL Diagram fasor menunjukan tegangan total (V) merupakan jumlah vektor dari VR dan VL. 2 2 L R V V V dan besar fase V terhadap i adalah θ dimana R L V V tan atau R XL tan Resultan hambatan-hambatan dalam rangkaian arus bolak-balik disebut impedansi (Z), yang besarnya: 2 2 L X R Z Bila dikaitkan dengan hukum ohm, maka: Z V i Contoh : Induktor dengan induktansi 10-2 H dipasang seri dengan hambatan 10 ohm pada rangkaian AC dengan frekuensi 50 Hz dan tegangan 50 V. Berapa kuat arus yang mengalir pada rangkaian? Jawab: XL = 2πfL = 2 . 3,14 . 50 . 10-2 = 3,14 Ω 2 2 102 3,142 10,48 L X R Z Latihan 1. Sebuah induktor murni mempunyai induktansi 2 x 10-2 Henry dipasang pada rangkaian arus bolak-balik yang frekuensinya 50 Hz. Berapakah reaktansi induktif rangkaian itu? 2. Sebuah inductor mempunyai induktansi diri 0,3 H dipasang pada sumber arus AC pada frekuensi 50 Hz. Tentukan : a. reaktansi induktif b. arus yang melalui inductor jika tegangannya 100 volt 3. Induktor dengan induktansi 10-2 H dipasang seri dengan hambatan sebesar 10 Ω pada suatu rangkaian AC dengan frekuensi 50 Hz dan tegangan 50 Volt. Berapa kuat arus yang mengalir pada rangkaian ? 4. Sebuah mesin listrik mempunyai hambatan murni 60 ohm, dan induktansi 100 mH. Mesin tersebut bekerja pada tegangan sumber 200V/100Hz. Tentukan : a. impedansi mesin tersebut ? b. kuat arus yang mengalir ? C. Kapasitor dalam rangkaian arus bolak-balik Rangkaian kapasitif Berikut adalah gambar rangkaian kapasitor dalam rangkaian arus bolak-balik, Grafik V-t dan i-t dan diagram fasor yang menunjukkan arus mendahului i-tegangan dengan beda fase 90º. Hambatan yang timbul pada kapasitor yang dihubungkan dengan rangkaian arus bolak-balik disebut reaktansi kapasitif. Grafik V-t dan i-t Diagram fasor Rangk. Arus AC dan L L B A V = Vmaks sin ωt VL i V V/i t ωt i V Vmaks imaks L V R VR VL ωt θ V i VL VR A 77 , 4 48 , 10 50 Z V i C VC Grafik V-t dan i-t Diagram fasor Rangk. Arus AC dan C V i V/i t 90º ωt V fC Berkaitan dengan hukum ohm, maka : C X V i Contoh: Sebuah kapasitor 5 μF dipasang pada arus AC dengan frekuensi 100 Hz. Berapa arus yang mengalir jika tegangan pada kapasitor 20 volt? Jawab: Rangkaian seri R – C Berikut adalah gambar rangkaian seri R - C dalam rangkaian arus AC dan diagram fasornya. Dalam rangkaian ini diketahui bahwa : - Arus i sefase dengan tegangan VR - Arus i mendahului 90º oleh tegangan VC Diagram fasor menunjukan tegangan total (V) merupakan jumlah vektor dari VR dan VC. 2 Impedansi (Z) pada rangkaian R – C adalah : 2 Suatu rangkaian seri antara capasitor dengan XC = 150 Ω dan hambatan 200 Ω pada rangkaian AC. Tentukan VR, VC, V, θ dan Z bila kuat arus yang mengalir 2 A! Jawab: 1. Suatu kapasitor 5 μF dipasang pada rangkaian arus bolak-balik dengan frekuensi 100 Hz. Berapa arus yang mengalir jika tegangan pada kapasitor 20 Volt? 2. Suatu rangkaian seri terdiri dari hambatan R = 200 ohm dan kapasitor dengan reaktansi kapasitif Xc = 150 ohm. Tentukan harga VR ,Vc ,V dan Z, bila kuat arus yang mengalir 2 A! 3. Sebuah rangkaian seri antara hambatan murni 50 ohm dengan reaktansi kapasitif 120 ohm. Dihubungkan dengan sumber tegangan 110 V/ 50 Hz. Tentukan kuat arus yang mengalir dan beda tegangan pada masing-masing beban ? D. Rangkaian R – L – C Berikut adalah gambar rangkaian seri R – L - C dalam rangkaian arus AC dan diagram fasornya. Besar tegangan pada ujung-ujung R, L dan C adalah: - VR = i . R ; dimana VR sefase dengan i - VL = i . XL ; dimana VL mendahului VR sejauh 90º - VC = i . XC ; dimana tertinggal VR sejauh 90º Dari diagram fasor menunjukkan bahwa sudut pergeseran fase tegangan (V) terhadap arus (i) adalah θ, dimana : R Besar tegangan total (V) merupakan penjumlahan vektor dari VR, VL dan VC. 2 Suatu rangkaian seri R-L-C dengan R = 300Ω, XL = 900Ω, dan XC = 500Ω dialiri arus 0,1 A. Tentukan tegangan tiap komponen, inpedansi rangkaian, fase rangkaian dan tegangan total! Jawab: a. VR = i . R = 0,1 . 300 = 30 volt VL = i . XL = 0,1 . 900 = 90 volt VC = i . XC = 0,1 . 500 = 50 volt c. V = i . Z = 0,1 . 500 = 50 volt Resonansi pada rangkaian R – L – C Pada rangkaian seri R – L – C dapat terjadi 3 kemungkinan, yaitu: a. Bila XL > XC, maka tan θ positif, berarti tegangan mendahului arus dan rangkaian bersifat induktif. c. Bila XL = XC, maka tan θ = 0, sehingga Z = R berarti rangkaian hanya punya R saja dan bersifat resistif karena sifat kapasitif dan induktif saling meniadakan. Keadaan ini disebut keadaan resonansi. Frekuensi pada keadan resonansi (XL = XC) disebut frekuensi resonansi. f L C 2 1 Contoh: Suatu rangkaian seri R-L-C dengan R = 200Ω, L = 0,5 H, dan C = 5μF dihubungkan pada arus AC 100 volt. Hitung frekuensi resonansinya! Jawab: Hz 71 , 100 5 , 2 28 , 6 1000 10 5 , 2 28 , 6 1 10 5 5 , 0 14 , 3 2 1 2 1 6 6 x x C L f Latihan 1. Sebuah sumber tegangan AC 110 volt / 50 Hz dihubungkan dengan 3 beban masing-masing resistor 50 Ohm, induktor 200 mH dan kapasitor 100 μF. Tentukan kuat arus yang mengalir pada masing-masing beban? 2. Suatu hamabatan 600 Ohm dihubungkan seri dengan sebuah kumparan yang induktansinya 0,9 H, dan kapasitor 10 μF. Rangkaian tersebut dihubungkan dengan sumber AC yang mempunyai kecepatan sudut 1000 rad/s dan tegangan efektif 25 volt. Tentukanlah : a. Impedansi rangkaian b. Kuat arus efektif dalam rangkaian c. Tegangan pada tiap – tiap elemen d. Tegangan total rangkaian 3. Suatu rangkaian resonansi seri dengan R = 200 ohm, L = 0,5 henry dan C = 5 μF, dihubungkan pada tegangan bolak-balik 100 volt. Hitunglah frekuensi resonansi rangkaian itu ! 4. Sebuah rangkaian seri antara R = 120 ohm, inductor L=100 mH, dan kapasitor C= 100 μ F dihubungkan dengan sumber tegangan 240 V, bila ω = 1000 rad/s. tentukan : a. impedansi rangkaian ? b. kuat arus yang mengalir dan sifatnya ? c. beda tegangan masing-masing beban ? E. Daya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i harganya selalu tetap. Tetapi untuk arus bolak-balik daya listriknya dinyatakan sebagai : perkalian antara tegangan, kuat arus dan faktor daya. atau cos cos P i2Z Vi P Dengan : P = daya listrik bolak-balik (Watt) V = tegangan efektif (V) i = kuat arus efektif (A) Z = impedansi rangkaian (Ohm) Cos θ = faktor daya = V V Z R R cos Latihan 1. Sebuah motor listrik memiliki impedansi 20 ohm bekerja pada tegangan 220 V/50 Hz, tentukan besar daya semu dan daya riilnya? 2. Sebuah kipas angina bekerja pada tegangan 220 V/50 Hz dan daya 60 watt serta factor daya 0,8 .tentukan : a. kuat arus b. besar daya semu 3. Sebuah kapasitor 60 μF, sebuah inductor 0,3 H dan sebuah penghambat 50 ohm dihubungkan seri dengan sumber tegangan listrik 120 V/60 Hz. Tentukan : a. impedansi rangkaian? b. kuat arus yang mengalir pada rangkaian itu ? c. factor daya ? Baca lebih lajut
|