SOAL DAN PENYELESAIAN LISTRIK BOLAK-BALIK
Soal 1. Tegangan yang berasal dari jaringan listrik PLN di rumah diukur dengan menggunakan voltmeter AC, maka nilai tegangan yang terukur adalah ….
A. Tegangan maksimum
B. Tegangan total
C. Tegangan rata-rata
D. Tegangan minimum
E. Tegangan efektif
Penyelesaian Fisika: E
Nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur voltmeter ketika mengukur tegangan listrik bolak-balik adalah nilai efektip.
Soal 2. Apabila jarum voltmeter AC menunjukkan angka 220 V, maka ….
A. Tegangan efektifnya 220√2 volt
B. Tegangan maksimumnya 220 volt
C. Tegangan rata-rata 220 volt
D. Tegangan maksimumnya 230 volt
E. Tegangan maksimumnya 220√2 volt
Penyelesaian Fisika: E
Nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur voltmeter ketika mengukur tegangan listrik bolak-balik adalah nilai efektip.
Nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur voltmeter ketika mengukur tegangan listrik bolak-balik adalah nilai efektip.
\begin{align*}V_{max}&=V_{ef}.\sqrt {2}\\V_{max}&=220\sqrt {2}\textrm{ volt}\end{align*}
Soal 3. Sebuah voltmeter AC dihubungkan ke sumber tegangan AC menunjukkan nilai 220 volt, maka arus efektif yang mengalir melalui hambatan 20 Ω adalah ….
A. 10 A
B. 15 A
C. 20 A
D. 12 A
E. 11 A
Penyelesaian Fisika: E
\begin{align*}i_{ef}&=\frac{V_{ef}}{R}\\i_{ef}&=\frac{220}{20}=11\textrm{ A}\end{align*}
Soal 4. Diantara faktor-faktor berikut ini:.
1. Tegangan maksimum
2. Kecepatan sudut
3. Waktu
Yang mempengaruhi tegangan listrik AC adalah …
A. 1
B. 1 dan 2
C. 2 dan 3
D. 1, 2, dan 3
E. 3
\begin{align*}i_{ef}&=\frac{V_{ef}}{R}\\i_{ef}&=\frac{220}{20}=11\textrm{ A}\end{align*}
Soal 4. Diantara faktor-faktor berikut ini:.
1. Tegangan maksimum
2. Kecepatan sudut
3. Waktu
Yang mempengaruhi tegangan listrik AC adalah …
A. 1
B. 1 dan 2
C. 2 dan 3
D. 1, 2, dan 3
E. 3
Penyelesaian Fisika:D
Persamaan GGL listrik bolak-balik:\begin{align*}\varepsilon &=\varepsilon _{max}\sin \omega t\end{align*}Tegangan listrik AC dipengaruhi oleh:
- Tegangan maksimum ($\varepsilon _{max}$)
- Kecepatan sudut ($\omega $)
- Waktu (t)
- Medan Magnet (B)
- Luas Penampang Kumparan (A)
- Kecepatan sudut ($\omega $)
- Jumlah lilitan Kumparan (N)
Soal 5. Jarum suatu voltmeter yang digunakan untuk mengukur sebuah tegangan bolak-balik menunjukkan angka 220 volt. Ini berarti bahwa tegangan tersebut ….
A. tetap
B. berubah antara 0 dan 220 volt
C. berubah antara 0 dan 220√2volt
D. berubah antara -220 volt dan 220 volt
E. berubah antara -220√2 volt dan 220√2 volt
Soal 6. Sumber tegangan bolak balik dihubungkan dengan osiloskop. dengan mengatur tombol skala vertikal pada angka 4 volt/cm dan tombol sweep time pada angka 5 ms/cm, diperoleh pada gambar seperti di bawah ini. tegangan efektif dan frekuensinya adalah ?
Soal 8. Susunan seri hambatan 80Ω dan kapasitor dengan reaktasi kapasitif 60Ω dihubungkan dengan sumber arus bolak-balik, tegangan efektif 300V. Tegangan efektif pada kapasitor adalah…
Penyelesaian Fisika:
Impedansi Rangkaian:\begin{align*}Z&=\sqrt{R^2+X_C^2}\\Z&=\sqrt{80^2+60^2}=100\Omega \end{align*}Arus pada rangkaian:\begin{align*}i&=\frac{V}{Z}\\i&=\frac{330}{100}=3,3\Omega\end{align*}Tegangan efektif pada kapasitor adalah…\begin{align*}V_C&=i.X_C\\V_C&=3,3(60)=198\textrm{ volt}\end{align*}
Soal 9. Sebuah hambatan 600Ω, induktor 1000Ω dan kapasitor 200Ω disusun seri. Jika susunan ini dihubungkan dengan sumber tegangan efektip 100 V, maka daya rangkaiannya adalah….Watt
Penyelesaian Fisika:
Impedansi Rangkaian:\begin{align*}Z&=\sqrt{R^2+(X_L-X_C)^2}\\Z&=\sqrt{600^2+(1000-200)^2}\\Z&=100\Omega \end{align*}
Arus pada rangkaian:\begin{align*}i&=\frac{V}{Z}\\i&=\frac{100}{1000}=0,1\Omega\end{align*}daya rangkaiannya adalah…\begin{align*}P&=i^2_{ef}.R\\P&=(0,1)^2.600\\P&=6\textrm{ Watt} \end{align*}B. berubah antara 0 dan 220 volt
C. berubah antara 0 dan 220√2volt
D. berubah antara -220 volt dan 220 volt
E. berubah antara -220√2 volt dan 220√2 volt
Penyelesaian Fisika:E
Besar Tegangan Bolak-balik (V):
\begin{align*}-V_{ef}\sqrt {2}&\leqslant V\leqslant +V_{ef}\sqrt {2}\\-220\sqrt {2}&\leqslant V\leqslant +220\sqrt {2}\end{align*}berubah antara -220√2 volt dan 220√2 volt
\begin{align*}-V_{ef}\sqrt {2}&\leqslant V\leqslant +V_{ef}\sqrt {2}\\-220\sqrt {2}&\leqslant V\leqslant +220\sqrt {2}\end{align*}berubah antara -220√2 volt dan 220√2 volt
Soal 6. Sumber tegangan bolak balik dihubungkan dengan osiloskop. dengan mengatur tombol skala vertikal pada angka 4 volt/cm dan tombol sweep time pada angka 5 ms/cm, diperoleh pada gambar seperti di bawah ini. tegangan efektif dan frekuensinya adalah ?
A. $V=2\sqrt{2}\: \textrm{volt, } 60Hz$
B. $V=4\sqrt{2}\: \textrm{volt, } 50Hz$
C. $V=2\sqrt{4}\: \textrm{volt, } 50Hz$
D. $V=8\sqrt{2}\: \textrm{volt, } 60Hz$
E. $V=8\sqrt{2}\: \textrm{volt, } 50Hz$
Penyelesaian Fisika:
Penyelesaian Fisika:
Tegangan (skala vertikal)
Tegangan maksimum Vm = 2skala × 4 volt = 8 volt.
Tegangan efektif: \begin{align*}V_{ef}&=\frac{V_{max}}{\sqrt {2}}\\V_{ef}&=\frac{8}{\sqrt {2}}=4\sqrt {2}\textrm{ volt}\end{align*}Perioda (skala horizontal), maka T = 4skala x 5 ms = 20ms.
Harga frekuensi: \begin{align*}f&=\frac{1}{T}\\f&=\frac{1}{20.10^{-3}}\\f&=50\textrm{ Hz}\end{align*}
Soal 7. Susunan seri hambatan 40Ω dan kapasitor dengan reaktasi kapasitif 30Ω dihubungkan dengan sumber arus bolak-balik, tegangan efektif 220V. Tegangan efektif pada resistor adalah…
Penyelesaian Fisika:
Harga frekuensi: \begin{align*}f&=\frac{1}{T}\\f&=\frac{1}{20.10^{-3}}\\f&=50\textrm{ Hz}\end{align*}
Soal 7. Susunan seri hambatan 40Ω dan kapasitor dengan reaktasi kapasitif 30Ω dihubungkan dengan sumber arus bolak-balik, tegangan efektif 220V. Tegangan efektif pada resistor adalah…
Penyelesaian Fisika:
Impedansi Rangkaian:\begin{align*}Z&=\sqrt{R^2+X_L^2}\\Z&=\sqrt{40^2+30^2}=50\Omega \end{align*}Arus pada rangkaian:\begin{align*}i&=\frac{V}{Z}\\i&=\frac{220}{50}=\frac{22}{5}\Omega\end{align*}Tegangan efektif pada resistor adalah…\begin{align*}V_R&=i.R\\V_R&=\frac{22}{5}.(40)=176\textrm{ volt}\end{align*}
Soal 8. Susunan seri hambatan 80Ω dan kapasitor dengan reaktasi kapasitif 60Ω dihubungkan dengan sumber arus bolak-balik, tegangan efektif 300V. Tegangan efektif pada kapasitor adalah…
Penyelesaian Fisika:
Impedansi Rangkaian:\begin{align*}Z&=\sqrt{R^2+X_C^2}\\Z&=\sqrt{80^2+60^2}=100\Omega \end{align*}Arus pada rangkaian:\begin{align*}i&=\frac{V}{Z}\\i&=\frac{330}{100}=3,3\Omega\end{align*}Tegangan efektif pada kapasitor adalah…\begin{align*}V_C&=i.X_C\\V_C&=3,3(60)=198\textrm{ volt}\end{align*}
Soal 9. Sebuah hambatan 600Ω, induktor 1000Ω dan kapasitor 200Ω disusun seri. Jika susunan ini dihubungkan dengan sumber tegangan efektip 100 V, maka daya rangkaiannya adalah….Watt
Penyelesaian Fisika:
Impedansi Rangkaian:\begin{align*}Z&=\sqrt{R^2+(X_L-X_C)^2}\\Z&=\sqrt{600^2+(1000-200)^2}\\Z&=100\Omega \end{align*}
Soal 10. Sebuah resistor 20Ω, disusun seri dengan sebuah kapasitor. Rangkaian dihubungkan ke sebuah tegangan sumber yang frekuensinya dapat berubah-ubah. Jika tegangan antara ujung-ujung resistor sama dengan tegangan antara ujung-ujung kapasitor, tentukanlah frekuensi sudut sumber tegangan tersebut!
Penyelesaian Fisika:
\begin{align*}V_R&=V_C\\i.R&=i.X_C\\X_C&=R=20\Omega
\end{align*}Reaktansi Kapasitor:\begin{align*}X_C&=\frac{1}{\omega.C}\\&\textrm{Frekuensi sudut}\\\omega &=\frac{1}{X_C.C}\\\omega&=\frac{1}{20.5.10^{-5}}\\\omega &= 1000\textrm{ rad/s} \end{align*}Soal yang anda cari mungkin di sini:Soal Dan Penyelesaian Arus Bolak-Balik Sampai RLC Seri Soal Lebih Lengkap Materi Listrik Bolak-balik UJI KOMPETENSI ARUS DAN TEGANGAN BOLAK BALIK
\end{align*}Reaktansi Kapasitor:\begin{align*}X_C&=\frac{1}{\omega.C}\\&\textrm{Frekuensi sudut}\\\omega &=\frac{1}{X_C.C}\\\omega&=\frac{1}{20.5.10^{-5}}\\\omega &= 1000\textrm{ rad/s} \end{align*}Soal yang anda cari mungkin di sini:
