Fisika SMAMA XII
188 Soal Latihan :
1. Suatu hambatan sebesar 40
: dipasang pada sumber tegangan AC, apabila ampermeter yang terpasang
pada rangkaian tersebut menunjukkan hasil pem- bacaan 5 ampere, tentukan berapa besar tegangan efektif
dan tegangan maksimum dari sumber tegangan tersebut 2.
Suatu induktor jika dipasang pada tegangan arus searah sebesar 80 volt, pada induktor tersebut mengalir arus
sebesar 2 ampere. Jika induktor tersebut dipasang pada sumber tegangan AC, dalam induktor akan mengalir arus
sebesar 2 ampere. Apabila tegangan sumbernya sebesar 100 Volt, tentukan :
a. reaktansi induktifnya,
b. sudut pergeseran anta arus dan tegangan 3.
Suatu induktor yang mempunyai induktansi 0,05 H dipasang pada sumber tegangan AC sebesar V = 100 sin
200t, tentukan besarnya reaktansi induktif dan kuat arus yang mengalir dalam induktor tersebut
4. Sebuah kapasitor yang memiliki kapasitas sebesar 50
PF dipasang pada tegangan sebesar V = 100 sin 200t, tentukan
besarnya reaktansi kapasitif dan kuat arus yang mengalir pada kapasitor tersebut
4. Rangkaian Seri RL
Gambar di bawah ini menggambarkan sebuah rangkaian seri hambatan dan induktor yang dihubungkan dengan
sumber tegangan AC sebesar V, yang disebut rangkaian seri RL.
Gambar 6.9
a Rangkaian seri RL, b Diagram fasor arus dan tegangan pada rangkaian seri RL
a b
Di unduh dari : Bukupaket.com
189
Fisika SMAMA XII
Jika V
R
menyatakan tegangan pada ujung-ujung hambatan
R, V
L
menyatakan tegangan pada ujung-ujung induktor, maka dalam rangkaian ini nilai
V
R
sefase dengan arus listrik, sedangkan
V
L
mendahului arus sebesar 90
o
. Sehingga besarnya tegangan V dapat dicari dengan
menjumlahkan nilai V
R
dan V
L
secara vektor fasor yaitu : V =
.... 6.16 Sedangkan :
V
R
= I R V
L
= I I
L
Maka V =
V = I .... 6.17
Sesuai dengan hukum Ohm bahwa V = I.R bahwa nilai
merupakan suatu jenis hambatan dalam rangkaian AC yang disebut
impedansi, dilambangkan Z dan ditulis: Z =
.... 6.18 Besarnya pergeseran fase antara arus dan tegangan dinyatakan:
tg T =
.... 6.19 Besarnya sudut pergeseran antara arus dan tegangan pada
rangkaian seri RL tidak lagi sebesar 90
o
, melainkan kurang dari 90
o
, di mana tegangan mendahului arus.
1. Sebuah induktor yang mempunyai induktansi sebesar 0,05 H
dihubungkan seri dengan hambatan 30 :, kemudian dipasang pada
tegangan AC sebesar V = 100 sin 800 t. Tentukan berapa besarnya :
a. reaktansi induktifnya,
b. impedansi rangkaian, c.
kuat arus maksimumnya,
Contoh Soal
Di unduh dari : Bukupaket.com
Fisika SMAMA XII
190
d. beda fase antara arus dan tegangan, dan e.
persamaan arus sesaatnya
Penyelesaian : Dari persamaan tegangan
V = V
max
sin Zt dapat diperoleh bahwa
V
max
= 100 volt dan
Z = 800 rads maka dapat dicari : a.
X
L
= ZL = 800 x 0,05 = 40 :
b. Z =
= = 50
: c.
= 2 A d. tg
T = = 1 atau
T = arc tg = 53
o
e. I = I
max
sin Zt - T = 2 sin Zt - 53
o
2. Sebuah induktor bila diukur menggunakan ohm meter memiliki
hambatan 40 : dan jika dipasang pada arus bolak balik akan mengalir
arus sebesar 2 A jika tegangannya 100 Volt. Tentukan berapa :
reaktansi induktifnya
Penyelesaian :
Diketahui :
R = 40 :
I = 2 A V = 100 Volt
Ditanyakan : X
L
= ...? Jawab
: Z =
= 50 :
Z
2
= R
2
+ X
L 2
XL= =
= 30 :
Di unduh dari : Bukupaket.com
191
Fisika SMAMA XII
Soal Latihan :
1. Sebuah induktor mempunyai reaktansi induktif sebesar
80 : dihubungkan seri dengan hambatan sebesar 60 :.
Apabila susunan tersebut dihubungkan dengan tegangan AC sebesar 220 Volt hitunglah :
a. impedansi rangkaian tersebut, dan
b. kuat arus yang mengalir dalam rangkaian tersebut 2.
Sebuah induktor yang memiliki induktansi 200 mH disusun seri dengan hambatan sebesar 40
: , kemudian susunan itu dipasang pada tegangan 100 Volt. Bila
frekuensi sumber tegangan sebesar 50 Hz, tentukan kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut
5. Rangkaian Seri RC
