a. Jika XL> XC , rangkaian bersifat induktif dan tegangan mendahului arus. b. Jika XL< XC , rangkain besifat kapasitif dan tegangan tertinggal oleh arus. c. Jika XL= XC , terjadi resonansi dengan frekuensi resonansi: f =2π1 �LC1 C. Faktor DayaBesarnya daya pada rangkaian arus bolak-balik antara teori dengan hasil sesungguhnya dari hasil pembacaan alat ukur tidak sama, hal ini disebabkan adanya hambatan semu yang berasal dari induktor (XL) dan kapasitor (XC) yang disebut reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif. Daya sesungguhnya yang timbul pada rangkaian arus listrik hanyalah pada hambatan murni saja (R). Perbandingan antara daya sesungguhnya (Pss) dan daya semu yang menurun (Psm) disebut faktor daya yang dinyatakan dalam persamaan : cos θ = Pss Psm =I2R I2Z = R Z V = �VR2+ (VL2− VC2) tan θ =VL− VC VR =XL− XC R Z = �R2+ (XL2− XC2) LATIHAN SOAL1. Beda sudut fase antara tegangan dan arus pada rangkaian arus bolak-balik kapasitor murni adalah .... a. arus dan tegangan sefase b. arus tertinggal sebesar π4, terhadap tegangan c. arus tertinggal sebesar π, terhadap tegangan d. tegangan tertinggal sebesar π2, terhadap arus e. tegangan mendahului arus sebesar π 2. Bila rangkaian arus AC yang terdiri dari induktor murni, frekuensi sumbernya dibuat dua kali semula, maka .... a. induktansi induktor menjadi 4 kali b. kecepatan angulernya menjadi 0,5 kali c. reaktansi induktifnya menjadi 0,5 kali d. impedansinya tetap e. kuat arusnya menjadi 0,5 kali 3. Dalam rangkaian arus bolak-balik, kuat arus yang mengalir dinyatakan dengan persamaan i = 2 sin π (100t – 0,25) Ampere dan tegangan sumbernya V = 100 sin 100t. Dari data tersebut dapat diinterprestasikan .... a. impedansi rangkaian 50 ohm b. frekuensi sumber 100 Hz c. rangkaian bersifat kapasitif d. rangkaian terdiri dari induktor murni e. tegangan mendahului arus sebesar 90o 4. Sebuah rangkaian seri RLC dihubungkan ke sumber tegangan bolak-balik 200 volt. Jika R = 120 Ω, XL= 180 Ω, dan XC a. impedansi rangkaian 200 ohm = 90 Ω maka .... b. besarnya arus yang mengalir 1,5 Ampere c. besarnya tegangan induktor 240 volt d. besarnya faktor daya 0,6 e. arus mendahului tegangan 5. Rangkaian seri RLC dihubungkan ke sumber tegangan bolak-balik. Rangkaian ini akan mengalami resonansi apabila .... a. impedansi rangkaian mencapai harga maksimum b. arus dalam rangkaian minimum c. L = C d. arus mendahului tegangan sebesar π2 e. Z = R 6. Dalam rangkaian seri R = 60 ohm dan induktor dalam sumber tegangan bolak-balik, kuat arus yang lewat 2 A. Apabila dalam diagram vektor di samping tg α =34 , maka tegangan induktor .... a. 72 volt b. 90 volt c. 120 volt d. 160 volt e. 200 volt 7. Suatu rangkaian seri RLC dihubungkan dengan sumber tegangan V = 100√2 sin 100 tvolt. Besar hambatan murni 600 Ω. Induktansi diri kumparan 2 Henry dan kapasitas kapasitor 10 µF. Daya dari rangkaian tersebut adalah .... a. 6 watt b. 8 watt c. 10 watt d. 12 watt e. 60 watt 8. Rangkaian RLC seri memiliki impedansi minimum. Jika R = 100 Ω; L = 0,1 H; C = 1 1000π2F, maka frekuensi tegangan bolak-balik yang terpasang adalah .... a. 10 Hz b. 25 Hz c. 50 Hz d. 100 Hz e. 150 Hz 9. Sebuah induktor yang diukur dengan ohm meter memiliki hambatan sebesar 24 ohm. Jika induktor tersebut dihubungkan dengan sumber arus bolak-balik, ternyata ampermeter menunjuk 2 A dan voltmeter menunjukkan 60 volt. Reaktansi induktif induktor tersebut sebesar ... ohm. a. 12 b. 18 c. 20 d. 24 e. 30 10. Suatu rangkaian arus bolak-balik dengan R = 80 ohm dan reaktansi kapasitif 60 ohm dihubungkan dengan tegangan 220 volt. Besar kuat arus yang mengalir pada rangkaian adalah … ampere. a. 2,2 b. 2,4 c. 2,6 d. 2,8 e. 3,2 11. Tegangan suatu rangkaian ketika diukur dengan osiloskop adalah 220 volt. Bila tegangan rangkaian tersebut diukur lagi dengan menggunakan voltmeter AC, maka angka yang ditunjukkannya adalah … a. 110 V b. 110 √2 V c. 220 √2 V d. 220 √3 V e. 440 V 12. Pada rangkaian arus bolak-balik yang hanya mengandung induktor murni, maka antara arus dan tegangan berlaku … a. V sefase dengan I b. V mendahului I sebesar π2 c. V mendahului I sebesar π d. I mendahului V sebesar π2 e. I mendahului V sebesar π 13. Sebuah induktor 50 mH dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik yang memiliki frekuensi sudut 300 rad/s. Besar reaktansi induktif adalah … a. 25 Ω b. 20 Ω c. 15 Ω d. 1,5 Ω e. 0,15 Ω 14. Sebuah hambatan murni dialiri arus bolak-balik I =Im sin ωt . Pada saat sudut fasenya 30o menghasilkan tegangan 100 volt. Jika sudut fasenya 135o a. 50 volt , maka tegangan yang dihasilkan adalah ... b. 100 volt dengan sumber tegangan bolak-balik yang frekuensi angulernya 500 rad/s. Hasil impedansi rangkaian tersebut mendekati ... a. 100 Ω b. 500 Ω c. 1.600 Ω d. 1.800 Ω e. 2.600 Ω 16. Sebuah kapasitor dengan kapasitas 100 µF dihubungkan dengan tegangan arus bolak-balik 110 V/ 50 Hz. Reaktansi kapasitif yang timbul pada kapasitor adalah ... a.500π Ω b. 5002π Ω c. 50π Ω d. 502π Ω e. π5 Ω 17. Lima buah kapasitor, masing-masing kapasitasnya 2C F dirangkai seri. Rangkaian ini dipasang pada sumber tegangan bolak-balik dengan kecepatan sudut ω rad/s. Reaktansi kapasitifnya adalah ... 18. Rangkaian seri RLC dihubungkan dengan sumber tegangan dan memenuhi persamaan V = (100 √2 sin100t) V. Besar hambatan murni 600Ω , induktansi diri kumparan 2 H, dan kapasitas kapasitor 10 µF . Daya rangkaian adalah ... a. 6 W b. 8 W c. 10 W d. 12 W e. 14 W 19. Jika dalam rangkaian seri RLC terjadi resonansi, maka ... a. XL =X1 100 µF dipasang pada sumber tegangan bolak-balik dengan frekuensi 100π Hz. Impedansi rangkaian adalah ... a. 20 Ω b. 30 Ω c. 40 Ω d. 50 Ω e. 110 Ω 21. Jika kapasitor C, induksi L, dan tahanan R dipasang secara seri, maka frekuensi resonansi rangkaian dapat diturunkan dengan …. a. mengecilkan R b. membesarkan L c. mengecilkan C d. membesarkan tegangan pada ujung-ujung rangkaian e. mengecilkan arus dalam rangkaian 22. Sebuah hambatan murni 15 ohm dihubungkan dengan induktor yang memiliki reaktansi induktif 20 ohm. Rangkaian ini dipasang pada tegangan efektif bolak-balik 100 volt. Faktor daya pada rangkaian itu adalah …. a. 0,2 b. 0,3 c. 0,4 d. 0,5 e. 0,6 23. Sebuah hambatan 10 ohm dihubungkan seri dengan sebuah kapasitor 25 mF. Maka, impedansi pada frekuensi 1000 Hz adalah …. 24. Sebuah sumber tegangan arus bola-balik dihubungkan dengan sebuah kapasitor. Arus efektif yang mula-mula melewati kapasitor adalah ief. Jika kapasitas kapasitor diduakalikan maka arus efektif yang melewati kapasitor menjadi …. a. 0,5ief b. ief c. 2ief d. 3ief e. 4ief 25. Pada frekuensi 1000 Hz, reaktansi dari sebuah indikator adalah 2000 ohm, dan reaktansi dari sebuah kapasitor adalah 5000 ohm. Jika induktor dan kapasitor tersebut kita pasang pada suatu rangkaian, maka resonansi akan terjadi pada frekuensi …. a. 2500 Hz b. 1823 ohm c. 1500 ohm d. 2236 ohm e. 2500 ohm 26. Jarum suatu amperemeter yang digunakan mengukur arus pada rangkaian arus bolak-balik menunjukkan angka 10 mA. Ini berarti bahwa arus yang mengalir pada rangkaian …. a. tetap 10 mA b. berubah antara 0 dan 10 mA c. berubah antara 0 dan 10mA d. berubahn antara -10 mA dan 10 mA e. berubah antara -10mA dan 10Ma 27. Beda potensial jala-jala listrik pada sebuah rumah 220 volt dan memiliki frekuensi 100Hz, dihubungkan seri dengan R = 10 ohm dan L = 0,03 henry. Arus yang mengalir pada rangkaian adalah …. a. 15 ampere b. 3 ampere c. 12,5 ampere d. 10,3 ampere e. 4 ampere 28. Sumber arus PLN adalah arus bolak-balik, tetapi lampu pijar di rumah tidak kelihatan berkedip-kedip sebab …. a. tekanan lampu pijar relatif b. tekanan lampu pijar relatif kecil c. frekuensi arus bolak-balik relatif besar d. frekuensi arus bolak-balik relatif kecil e. semua jawaban di atas salah 29. Pada frekuensi 100 Hz, reaktansi daripada sebuah kapasitor 4000 ohm dan reaktansi daripada sebuah inductor adalah 1000 ohm. Jika kapasitor dan inductor tersebut dipasang pada sebuah rangkaian, maka akan terjadi resonansi pada frekuensi …. a. 60 Hz b. 300 Hz c. 400 Hz d. 500 Hz e. 200 Hz 30. Pada frekuensi berapakah sebuah rangkaian R-L-C seri yang dihubungkan bertegangan bolak-balik akan beresonansi. Apabila R = 80 ohm, L = 1 henry, dan C = 1 F? a. 50/π Hz b. 100/π Hz c. 250/π Hz d. 400/π Hz e. 500/π Hz BAB VII |