98
3.12 Soal-Soal
1. Frekuensi Genset diketahui f = 55 Hz, hitung besarnya periode.
2. Frekuensi radio Elshinta FM 89.8 Mhz, hitung panjang gelombangnya.
3. Gelombang sinusoida bervariasi dari 0 hingga 10 Volt maksimum. Hitung
besarnya tegangan sesaat pada sudut 30°, 45°, 90°, 270° dari satu periode.
4. Tegangan bolak-balik memiliki tegangan maksimum 10 Volt. Hitung besarnya
tegangan rata-rata dalam satu periode. 5.
Tegangan bolak-balik sebesar 20 V berbentuk gelombang sinusoida, hitung besarnya tegangan maksimum, tegangan maksimum ke maksimum.
6. Kapasitor 0,1 µF, dihubungkan dengan sumber listrik AC frekuensi 50Hz.
Hitung nilai reaktansi kapasitifnya. 7.
Induktor murni sebesar 1 H, dihubungkan dengan sumber tegangan AC 100 sin 314 t. Tentukan besarnya arus sesaat.
8. Sumber tegangan bolak-balik 10 V, dirangkaikan dengan beban impedansi
Z dan menarik arus 50 mA. Hitung besarnya impedansi. 9.
Sebuah impedansi dituliskan bilangan kompleks Z = 8 + j6 Ω
, tuliskan dalam bentuk polar.
10. Dua buah impedansi Z1 = 4 + j5
Ω Ω
Ω Ω
Ω
dan Z2 = 4 – j8 dihubungkan dengan
sumber tegangan bolak-balik. Hitung: a besarnya nilai impedansi masing-masing
b jika keduanya dihubungkan seri hitung impedansi total c jika keduanya dihubungkan paralel hitung impedansi totalnya
11. Rangkaian Gambar 3.22 resistor R = 10 k
Ω , diberikan tegangan AC 12 V
dipasang Ampermeter dan terukur 4,8 mA. Hitung besarnya impedansi Z, besarnya induktor X
L
, drop tegangan pada resistor U
W
dan drop tegangan induktor U
BL
. 12. Beban induktif dihubungkan dengan tegangan AC 220 V, menarik arus 1,0 A
dan terukur faktor kerja 0,85. Hitung daya semu, daya aktif, dan daya reaktif. 13. 10 buah lampu pijar dengan tegangan 40 W220 V, digabungkan dengan 10
buah lampu TL 18 W220V. Faktor kerja terukur sebesar cos α
1
= 0,5. Hitunglah daya semu dari beban dan besarnya arus I
1
sebelum kompensasi. Jika diinginkan faktor kerja menjadi cos
α
2
= 0,85, hitung besarnya arus I
2
setelah kompensasi. 14. Rangkaian seri R, X
L
dan X
C
terukur tegangan drop U
w
= 15 V, U
bL
= 25 V, U
bC
= 15 V. Hitunglah besarnya tegangan suplai U. 15. Rangkaian seri R = 100
Ω , induktor L = 1 H, dan kapasitor C = 10 µF,
dihubungkan dengan sumber tegangan AC, frekuensi = 50 Hz. Hitung besarnya impedansi Z.
16. Rangkaian paralel dari reaktansi induktor X
L
= 100 Ω
, reaktansi kapasitor X
C
= 120
Ω , Resistor R = 500
Ω dihubungkan dengan sumber tegangan AC 100
V. Hitunglah besarnya arus cabang dan besar arus total. 17. Induktor L = 0,1 H dirangkai paralel dengan kapasitor C = 12 nF. Hitunglah:
a Besarnya frekuensi resonansi. b Jika frekuensi ditetapkan 50 Hz, induktor L = 0,1 H. Hitung besarnya
nilai kapasitor agar terjadi kondisi resonansi.
99
BAB 4 TRANSFORMATOR
4.1 Mesin Listrik
Mesin listrik dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu mesin listrik statis dan mesin listrik dinamis. Mesin listrik statis adalah transformator, alat untuk mentransfer
energi listrik dari sisi primer ke sekunder dengan perubahan tegangan pada frekuensi yang sama. Mesin listrik dinamis terdiri atas motor listrik dan generator.
Motor listrik merupakan alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik putaran. Generator merupakan alat untuk mengubah energi mekanik menjadi energi
listrik. Anatomi keseluruhan mesin listrik tampak pada Gambar 4.1 berikut.
4.2 Transformator
Berikut adalah ilustrasi pentingnya pemakaian transformator dalam sistem distribusi tenaga listrik. Daya listrik sebesar 5.500 kW disalurkan sejauh 100
km dengan tegangan 220 V, faktor kerja cos ϕ
=1. Besarnya arus yang mengalir sebesar I =
cos P
U
ϕ =
5.500.000 W 220 V 1
= 25.000 A.
Gambar 4.1 Peta jenis-jenis mesin listrik
Kategori