© drimbajoe.wordpress.com 1 · 2012. 3. 4. · tentukan tegangan maksimum, tegangan minimum, dan...
TRANSCRIPT
© drimbajoe.wordpress.com 1
© drimbajoe.wordpress.com 2
LISTRIK ARUS SEARAH
A. KUAT ARUS LISTRIK
Konsep Materi Rumus Kuat Arus Listrik (I) Banyaknya muatan (Q) yang mengalir dalam selang (t). Besarnya Kuat arus listrik (I) sebanding dengan banyak muatan (Q) dan berbanding terbalik dengan selang waktu.
tQI
1~~
t
QI
atau
t
enI
n = jumlah elekteron e = muatan elekteron (1,6 x 10-19 C)
Anda Pahami dan Amati
1. Total muatan yang mengalir dalam suatu rangkaian selama 2 menit adaah 9,6 C. hitunglah kuat
arus listrik yang mengalir dalam rangkaian tersebut!
2. Satu elekteron bermuatan 1,6 x 10-19 C. berapakah banyaknya elekteron yang mengalir dalam
kawat dalam 2 sekon, jika pada amperemeter terbaca 3,2 mA.
Pembahasan:
08,0120
6,9
)60(2
6,9
t
QI
Jadi, kuat arus listrik yang mengalir dalam rangkaian tersebut adalah 0,08 A
Pembahasan:
19
19104
106,1
22,3
e
tIn
t
enI
Jadi, banyaknya elekteron yang mengalir adalah 4 x 1019 buah
+ -
Arah arus listrik
Arah aliran elekteron Potensial
lebih tinggi
Potensial
lebih rendah
© drimbajoe.wordpress.com 3
Mari Anda Maksimalkan Otak Anda
1. Jika arus 4 ampere mengalir dalam kawat yang ujung-ujungnya berselisih potensial 12 volt,
besar muatan per menit yang mengalir melalui kawat adalah …
2. Berapakah banyak elekteron yang mengalir pada suatu kawat yang dialiri arus 0,2 mA dalam
waktu 1 menit?
B. HUKUM OHM
Konsep Materi Rumus Hukum Ohm “Dalam rangkaian tertutup besarnya kuat arus listrik (I), dipengaruhi oleh besarnya sumber tegangan (V) dan hambatan (R) pada rangkaian ” Besarnya Kuat arus listrik (I) sebanding dengan sumber tegangan (V) dan berbanding terbalik dengan hambatan listriknya (R).
RVI
1~~
RIV
Amati dan Pahami
1. Sebatang kawat yang ujung-ujungnya dihubungkan dengan sumber tegangan 12 volt dalam
suatu rangkaian tertutup. Jika arus yang mengalir dalam rangkaian 0,5 ampere, maka hambatan
listrik yang digunakan adalah …
2. Kuata arus yang mengalir dalam suatu komponen tertentu adalah 0,25 ampere ketika diberi
tegangan 10 volt, berapakah kuat arus yang melalui dalam komponen jika tegangannya
dinaikkan menjadi 25 volt …
R
I
+ _
Pembahasan:
245,0
12
I
VRRIV
Jadi, hambatan listrik yang digunakan adalah 24 Ohm
Pembahasan:
Dari soal dapat kita simpulkan bahwa hambatan yang digunaka sama, sehingga:
101001025
25,0
1022
221
21
IIII
V
I
V
RR
Jadi, Kuat arus yang melalui komponen adalah 10 Ampere
© drimbajoe.wordpress.com 4
C. Hambatan Listrik (R)
Konsep Materi Rumus Hambatan Listrik (R) Hambatan pada kawat dipengaruhi oleh:
a. Panjang kawat (l) b. Luas penampang kawat (A) c. Hambatan jenis kawat (ρ) d. Perubahan suhu pada kawat (∆T)
Besarnya Hambatan kawat (R) sebanding dengan panjang kawat (l) dan hambatan jenis kawat (ρ) dan berbanding terbalik dengan Luas Penampang kawat (A).
AlR
1~~~
A
lR
hubungan hambatan listrik dengan perubahan suhu
TRR o 1
ρ = hambatan jenis kawat (Ω.m) α = koefisien suhu hambatan (oC) Ro = hambatan listrik awal (Ohm)
Susunan Hambatan Listrik A. Seri
Jika dua hambatan R1 dan R2 disusun seri, maka:
- totalIII 21 (arusnya sama )
- totalVVV 21
B. Paralel Jika dua hambatan R1 dan R2 disusun seri, maka:
- totalVVV 21 (tegangannya sama )
- totalIII 21
21 RRRtotal
Mencari tegangan pada masing-masing hambatan
Sumber
total
VR
RV 1
1
dan
Sumber
total
VR
RV 2
2
2
111
1 RRRtotal
Mencari tegangan pada masing-masing hambatan
TotalIRR
RI
21
21
dan
TotalIRR
RI
21
12
R2
I
+ _
R1
Vs
V2 V1
R2
I
+ _
R1
Vs
I1
I2
© drimbajoe.wordpress.com 5
Anda Amati dan Pahami
1. Berapakah hambatan sebuah kawat besi yang memiliki panjang 0,5 cm, dan uas 1,3 x 10-2 cm2.
Jika hambatan jenis kawat besi tersebut 9,7 x 10-8 Ohmmeter?
2. Lilitan kawat mempunyai hambatan 25 Ohm pada suhu 35oC, sedangkan pada suhu 50oC
hambatannya menjadi 25,17 Ohm. Berapakah koefisien hambatan suhu jenisnya?
3. Dua buah resistor masing-masing 6 Ohm dan 3 Ohm disusun seri dan dihubungkan dengan
sumber tegangan 12 Volt. Tentukan a. hambatan total, b. tegangan pada masing-masing
hambatan.
4. Perhatikan gambar di samping ini! Jika kuat
arus listrik I = 6 A, hambatan R1 = 2 Ohm,
R2 = 3 Ohm, maka kuat arus pada masing-
masing hambatan besarnya adalah!
Pembahasan:
037,0103,1
105,07,9
6
2
A
lR
Jadi, hambatan kawat besi tersebut adalah 0,037 Ohm
Pembahasan:
4105,4
150068,0
1510068,1
1512517,25
1
TRR o
Jadi, koefisien hambatan suhu jenisnya adalah 4,5 x 10-4 oC-1
Pembahasan:
a. Hambatan Total
93621 RRRtotal
Jadi, hambatan totalnya adalah 9 Ohm
b. Tegangan pada masing-masing hambatan
8129
611 Sumber
total
VR
RV dan 412
9
322 Sumber
total
VR
RV
Jadi, tegangan pada masing-masing hambatan adalah 8 volt dan 4 volt
I I1
I2
R2
R1
© drimbajoe.wordpress.com 6
D. Hukum Kirchoff
Konsep Materi Rumus Hukum Kirchoff 1 Pada titik percabangan jumlah aljabar arus yang masuk masuk sama dengan jumlah aljabar arus yang keluar.
keluarmasuk II
4231 IIII
Anda Cermati dan Pahami …!
E. Gaya Gerak Listrik dan Tegangan Jepit
Konsep Materi Rumus Gaya Gerak Listrik (GGL) Nilai dari sumber tegangan sebelum mengalirkan arus lsitrik.
sumberV
Tegangan Jepit Nilai dari sumber tegangan setelah mengalirkan arus listrik.
RIV j
Rangkaian Sumber Tegangan a. Seri Jika dua buah sumber tegangan disusun seri maka:
a. s 21
b. srrr 21
Menghitung arus pada rangkaian:
s
s
rRI
Jika sumber tegangan yang digunakan besarnya sama, maka:
rnR
nI
Pembahasan:
Arus pada hambatan (R1) Arus pada hambatan (R2)
6,35
186
32
31
21
21
I
IRR
RI Total
4,25
126
32
22
21
12
I
IRR
RI Total
Jadi, arus pada hambatan (R1) dan R2 adalah 3,6 ampere dan 2,4 ampere
I1 I4
I3
I2
I
R
ε1,r1 ε2,r2
© drimbajoe.wordpress.com 7
b. Paralel Jika dua buah sumber tegangan disusun parallel, maka:
a. p 21
b. prrr
111
21
Menghitung arus pada rangkaian:
p
p
rRI
Jika sumber tegangan yang digunakan besarnya sama, maka:
n
rR
I
n = banyaknya sumber tegangan
Anda Cermati dan Pahami …!
1. Tiga buah baterai disusun seri kemudian dihubunkan dengan sebuah lampu pijar yang
hambatannya 1 ohm, jika masing-masing baterai memiliki GGL 1,5 volt dan hambatan dalam 0,5
ohm, kuat arus yang mengalir melalui lampu adalah …
2. Jika pada soal 1 baterai disusun parallel, maka arus yang mengalir melalui lampu adalah …
I
R
ε1,r1
ε2,r2
Pembahasan:
Arus yang melalui lampu atau rangkaian.
8,15,2
5,4
5,031
5,13
rnR
nI
Jadi, arus yang melalui lampu atau rangkaian adalah 1,8 ampere.
Pembahasan:
Arus yang melalui lampu atau rangkaian.
28,15,3
5,4
3
5,3
5,1
3
5,01
5,1
n
rR
I
Jadi, arus yang melalui lampu atau rangkaian adalah 1,28 ampere.
© drimbajoe.wordpress.com 8
LISTRIK ARUS BOLAK-BALIK
A. ARUS DAN TEGANGAN AC
Konsep Materi Rumus Arus dan Tegangan AC arus dan tegangan yang berubah-rubah terhadap waktu.
Kuat arus AC
tII m sin
Tegangan AC
tVV m sin
t (sudut fase)
f 2 (frekuensi sudut)
Anda cermati dan Pahami …!
1. Tegangan listrik AC menghasikan tegangan maksimum 110 volt, jika listrik yang digunakan
memiliki frekuensi 50 Hz. Tentukan persamaan tegangan sesaatnya !
B. NILAI MAKSIMUM DAN EFEKTIF LISTRIK AC
Konsep Materi Rumus Nilai efektif pada listrik AC Nilai yang terukur oleh alat ukur dan nilai yang dihasilkan oleh listrik PLN Nilai maksimum pada listrik AC Nilai efektif dikalikan akar dua (√2).
Hubungan nilai maksimum dan efektif.
2
mef
II
2
mef
VV
Pembahasan:
Sebelum mencari persamaan sesaat terlebih dulu, tentukan frekuensi sudut (ω), yaitu:
100502
2
f
Persamaan tegangan sesaat, yaitu:
tV
tVV m
100sin110
sin
Jadi, persamaan tegangan sesaatnya adalah V = 110 sin 100π.t volt
Vmax
Vmin
Imin
Imax
© drimbajoe.wordpress.com 9
Anda cermati dan Pahami …!
1. Jarum jam menunjukkan angka 220 volt, pada saat mengukur tegangan listrik AC, maka
tentukan tegangan maksimum, tegangan minimum, dan tegangan efektif!
C. RANGKAIAN HAMBATAN (R), INDUKTOR (L), KAPASITOR (C) MURNI
Konsep Materi Rumus Karakteristik Resistor (R) Murni Resistor tidak mengubah fase tegangan dan arus, sehingga arus dan tegangan sefase. - Beda fase arus dan tegangan (∆θ = 0). - Penggambaran FASOR (Fase Vektor). Rangkaian Resistor Murni
Persamaan yang berlaku:
tII m sin
tVV m sin
RIV RR
Karakteristik Induktor (L) Murni Induktor (L) mengubah fase tegangan dan arus sebesar 90o, tegangan mendahului arus sebesar 90o (arus lebih LAMBAT dari pada tegangan). - Beda fase arus dan tegangan (∆θ = 90o). - Penggambaran FASOR (Fase Vektor).
Persamaan yang berlaku:
90sin tII m
tVV m sin
LLL XIV
Pembahasan:
Nilai yang terukur pada alat ukur adala nilai efektif, jadi:
a. Tegangan efektifnya
220efV volt
b. Tegangan maksimumnya
222022
efmm
ef VVV
V volt
c. Tegangan minimumnya
220min V volt
R
I
VR
IR
VL
IL
© drimbajoe.wordpress.com 10
Rangkaian Induktor Murni
LfX
LX
L
L
2
Karakteristik Kapasitor (C) Murni Kapasitor (C) mengubah fase tegangan dan arus, arus mendahului tegangan sebesar 90o (arus lebih CEPAT dari pada tegangan). - Beda fase arus dan tegangan (∆θ = 90o). - Penggambaran FASOR (Fase Vektor). Rangkaian Kapasitor (C) Murni
Persamaan yang berlaku:
90sin tII m
tVV m sin
CCC XIV
CfX
CX
C
C
2
1
1
Anda Cermati dan Pahami
1. Hambatan murni dihubungkan dengan arus bolak-balik dengan tegangan maksimum 300 volt.
Jika kuat arus yang mengalir I = 2 sin 100t ampere, maka nilai hambatan tersebut adalah …
2. Sebuah induktor dihubungkan dengan listrik AC yang bertegangan 300 volt. Jika arus yang
mengalir pada induktor 5 ampere dengan frekuensi 75/π Hz. Maka besar induktansi induktor
adalah …
Pembahasan:
Sebelum menentukan hambatan terlebih dulu, tentukan arus maksimum, yaitu:
tI 100sin2 ; berarti 2mI ampere (diperoleh dari persamaan tII m sin ) Mencari
hambatan pada rangkaian:
1502
300
m
m
R
RRR
I
V
I
VRRIV
Jadi, nilai hambatan tersebut adalah 150 Ohm.
L
I
VC
IC
C
I
© drimbajoe.wordpress.com 11
3. Listrik AC mempunyai tegangan maksimum 240 volt dan frekuensi 50/π Hz. Jika listrik
dihubungkan dengan sebuah kapazsitor C = 250 μF, maka arus maksimum pada kapasitor
adalah …
D. RANGKAIAN R-L-C SERI
Konsep Materi Rumus Rangkaian R-L-C Seri
Karakteristik Rangkaian R-L-C seri a. Arus pada setiap komponen sama b. Sudut fase antar arus dan tegangan
berkisar 0o < θ < 90o c. Penggambaran Fasor (Fase Vektor)
Persamaan yang berlaku: - Arus pada masing-masing komponen
sama.
CLR IIII
- Tegangan pada masing-masing komponen
RIVR
LL XIV
CC XIV
ZIV
Pembahasan:
Terlebih dahulu kita cara kapasitansi kapasitor:
66
6105,2
4,0
10
10250/502
1
2
1
CfX L
Kemudian mencari besar arus maksimum:
5
6106,9
105,2
240
C
CCCCC
I
VIXIV
Jadi, arus maksimum pada kapasitor adalah 9,6 x 10-5 ampere
Pembahasan:
Terlebih dahulu kita cara induktansi induktor
605
300
L
LLLLL
I
VXXIV
Kemudian mencari besar nilai induksi induktor,yaitu:
4,05
2
150
60
752
60
22
f
XLLfX L
L
Jadi, induksi pada induktor adalah 0,4 H
L
I
R C
© drimbajoe.wordpress.com 12
- Tegangan total
22
CLR VVVV
- Hambatan total/Impedansi (Z)
22
CL XXRZ
Z = impedansi (Ohm) R = Resistor/hambatan (Ohm) XL = Reaktansi induktor/induktif (Ohm) XC = Reaktansi kapasitor/kapasitif (Ohm) L = induktansi induktor (Henry) C = kapasitansi kapasitor (Farad)
Anda cermati dan Pahami
1. Hambatan 1000 W, kumparan 0,5 Henry, dan kapasitor 0,2 µF dirangkai seri dan
dihubungkan dengan sumber tegangan arus bolak-balik yang frekuensi angulernya 5000
rad/s. Nilai impedansi rangkaian tersebut adalah …
2. Resistor berhambatan 300 Ohm, induktor 0,9 mH dan kapasitor 2 µF dirangkai seri,
kemudian kedua ujungnya diberi tegangan AC dengan persamaan V = 100 √2 sin 1000 t ;
V dalam volt dan t dalam sekon, tentukan:
Fasor tegangan
VR
VL - VC
VC
VL
22
CLR VVVV
Fasor Hambatan
R
XL - XC
XC
XL
22
CL XXRZ
Pembahasan:
Terlebih dulu kita mencari nilai reaktansi pada induktor dan kapasitor, yaitu:
Reaktansi Induktor Reaktansi Kapasitor
2500
5,05000
L
L
L
X
X
LX
1000102,05000
1
1
6
C
C
X
CX
Menghitung impedansi rangkaian (Z), yaitu:
1800108,11025,3
1025,2101100025001000
36
662222
Z
XXRZ CL
Jadi, impedansi rangkaian tersebut adalah 1800 Ohm.
© drimbajoe.wordpress.com 13
a. Reaktansi Induktor
b. Reaktansi Kapasitor
c. Impedansi
d. Arus maksimum
e. Tegangan pada masing-masing komponen (VR; VL; dan VC)
E. Daya Efektif pada Listrik AC
Konsep Materi Rumus Daya Efektif Besarnya sumber tegangan efektif yang menghasilkan arus efektif pada suatu rangkaian.
cosefefef IVP
θ = sudut yang dibentuk oleh tegangan dan
arus.
Pembahasan:
a. Reaktansi Induktor b. Reaktansi Kapasitor
90
1091000 2
L
L
L
X
X
LX
5002
1000
1021000
1
1
6
C
C
X
CX
c. Menghitung impedansi rangkaian (Z), yaitu:
5081008,51081,25
1081,1610950090300
24
442222
Z
XXRZ CL
d. Arus maksimum.
219,0508
2100
Z
VI m
m
e. Tegangan pada masing-masing komponen
Tegangan pada hambatan/resistor (VR)
257300219,0 RIVR volt
Tegangan pada Induktor (VL)
21,1790219,0 LL XIV volt
Tegangan pada hambatan/resistor (VR)
295500219,0 CC XIV volt
© drimbajoe.wordpress.com 14
F. Sifat Rangkain pada Listrik AC
Sifat Rangkaian pada Listrik AC a. Bersifat Induktif (L)
Arus lebih LAMBAT 900 dari pada tegangan dengan sudut fase θ.
CL XX
b. Bersifat Kapasitif (C)
Arus lebih CEPAT 900 dari pada tegangan dengan sudut fase θ.
CL XX
c. Resonansi
Terjadi apabila arus maksimum atau impedansi minimum.
CL XX
Frekuensi Sudut Resonansi (ωr) satuannya rad/s
LCr
1
Frekuensi resonansi (fr) satuannya Hz
LCf r
1
2
1
Amati dan Pahami …!
1. Suatu rangkaian penerima radio memakai rangkaian R-L-C seri yang dihubungkan dengan
tegangan bolak-balik sebesar 1 volt (nilai efektif). Jika R = 500 W; L = 0,4 mH; dan C = 100
pF (piko = 10-12), tentukan frekuensi resonansinya…
Pembahasan:
Frekuensi resonansi diperoleh dengan persamaa:
4
1
2
1
2
110
4
1
2
1
10100104,0
1
2
11
2
1 14
123
LCfr
Jadi, frekuensi resonansi yang terjadi adalah 4
1Hz
© drimbajoe.wordpress.com 15
Mari Kerjakan Soal Berikut Ini Dengan Penuh Keyakianan Dan Semangat ….!
1. Suatu sumber tegangan bolak-balik menghasilkan
tegangan sesuai dengan fungsi: V = 140 cos 120π
t volt (t dalam sekon). Nilai tegangan maksimum,
Tegangan efektif, frekuensi sudut dan frekuensi
sumber tegangan bolak-balik tersebut adalah …
2. Suatu sumber tegangan bolak-balik menghasilkan
tegangan maksimum 140 volt, Jika sumber
tegangan ini dihubungkan seri dengan resistor 5
ohm. Tentukan nilai tegangan efektif, arus
maksimum dan arus efektif!
3. Tegangan pada suatu induktor yang induktansinya
5 mH besarnya adalah 220 volt, jika frekuensi
sudutnya 100 rad/s. tentukan reaktansi induktor
dan arus pada induktor!
4. Suatu induktor murni dengan induktansi 2 mH
dihubungkan dengan suatu sumber tegangan
bolak-balik yang kuat arus maksimumnya adalah 4
ampere. Jika frekuensi sumber tegangan bolak-
balik itu 60 Hz, maka tentukan reaktansi induktor,
tegangan maksimum dan tegangan efektifnya!
5. Suatu kapasitor murni dengan kapasitansi 250
mikro Farad dihubungkan seri dengan sumber
tegangan bolak-balik yang teganganya 120 volt,
jika frekuensi seumber 60 Hz. Tentukan reaktansi
kapasitor, arus yang mengalir pada kapasitor!
6. Sebuah resistor R = 5 Ohm dan kumparan L = 20
mH dihubungkan seri pada tegangan bolak-balik
100 V. Tentukan Impedansi rangkaian, Arus yang
mengalir pada rangkaian, tegangan pada resistor
dan tegangan pada kumparan.
7. Rangkaian RC seri dengan R = 50 Ohm, dan C = 250
µF dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-
balik 200 V; 50/π Hz. Tentukan impedansi pada
rangkaian, kuat arus yang mengalir pada
© drimbajoe.wordpress.com 16
rangkaian, tegangan pada resistor dan tegangan
pada kapasitor!
8. Hambatan 1000 W, kumparan 0,5 Henry, dan
kapasitor 0,2 µF dirangkai seri dan dihubungkan
dengan sumber tegangan arus bolak-balik yang
frekuensi sudutnya 5000 rad/s. Nilai impedansi
rangkaian tersebut mendekati...
9. Suatu kapasitor murni dengan kapasitansi 250
mikro Farad dihubungkan seri dengan sumber
tegangan bolak-balik yang menghasilkan gaya
gerak listrik v sesuai dengan fungsi : V = 120
sin 100π t ( v dalam volt, t dalam sekon), fungsi
Arus listrik yang mengalir pada kapasitor adalah
…
10. Tegangan pada suatu induktor yang induktansinya
5 mH dinyatakan dengan fungsi waktu : V = 140
sin (100 t) volt (t dalam sekon), Fungsi arus listrik
terhadap waktu yang mengalir pada induktor
tersebut adalah...
Prediksi Soal UAS Semester 5
1. Banyaknya muatan yang mengalir pada rangkaian dalam satuan waktu disebut …
A. Tegangan
B. Hambatan
C. Kuat arus listrik
D. Gaya gerak listrik
E. Tegangan jepit
2. Besarnya kuat arus pada rangkaian tertutup dipengaruhi oleh ….
A. Tegangan
B. Hambatan
C. Hambatan dan tegangan
D. Suhu dan hambatan
E. Tegangan dan suhu
3. Pernyataan di atas dijelaskan pada oleh …
A. Hukum Newton
© drimbajoe.wordpress.com 17
B. Asas Black
C. Hukum Coulomb
D. Hukum Ohm
E. Hukum Kekekalan energi
4. Faktor yang berpengaruh pada hambatan kawat, kecuali …
A. Panjang
B. Luas permukaan
C. Suhu
D. Jenis kawat
E. Kuat arus
5. Nilai tegangan pada saat setelah mengalirkan arus, disebut …
A. Tegangan
B. Hambatan
C. Kuat arus listrik
D. Gaya gerak listrik
E. Tegangan jepit
6. Jarum jam pada voltmeter menunjukkan angka 120 volt pada saat mengukur listrik AC, maka
tegangan maksimumnya adalah …
A. 120√2
B. 120
C. 60√2
D. 60
E. 240√2
7. Apabila besarnya reaktansi induktor (XL) lebih BESAR dari pada reaktansi kapasitor (XC), maka
rangkaian listrik AC tersebut akan bersifat …
A. Resonansi
B. Induktif
C. Kapasitif
D. Induktif-kapasitif
E. Resonansi-induktif
8. Syarat terjadi resonansi pada listrik bolak-balik adalah pada saat …
A. CL ff
B. CL
C. CL XX
D. CL XX
E. CL XX
© drimbajoe.wordpress.com 18
9. Nilai yang terukur oleh alat ukur berupa nilai …
A. Maksimum
B. Efektif
C. Tegangan
D. Arus
E. Listrik arus bolak-balik
10. Apabila besarnya reaktansi induktor (XL) lebih KECIL dari pada reaktansi kapasitor (XC), maka
rangkaian listrik AC tersebut akan bersifat …
A. Resonansi
B. Induktif
C. Kapasitif
D. Induktif-kapasitif
E. Resonansi-induktif
11. Perhatikan rangkaian hambatan pada gambar berikut !
Hambatan total dari ketiga resistor adalah …
A. 9,0 Ω
B. 7,0 Ω
C. 8,2 Ω
D. 6,0 Ω
E. 5,2 Ω
12. Suatu pengantar berarus listrik 50 mA. Muatan listrik yang mengalir pada penghantar selama ½
jam adalah ….
A. 25C.
B. 50C.
C. 110 C.
D. 90 C.
E. 150C.
13. Tegangan jaringa listrik PLN dirumah diukur dengan menggunakan voltmetr ac, maka nilai
yang terukur adalah tegangan ….
A. Sesaat. B. Maksimum. C. Minimum.
© drimbajoe.wordpress.com 19
D. Rata – rata. E. Efektif. 14. Apabia jarum voltmeter ac menunjukkan angka 20 V, artinya tegangan bolak – balik yang
diukur adalah ….
A. Tetap 220 V. B. Berubah antara 0 dan 220 V
C. Berubah antara 0 dan 220 2 V. D. Berubah antara –220 V dan +220 V.
E. Berubah antara -220 2 V dan +220 2 V.
15. 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 2
C. V mendahului I sebesar 180.
D. I mendahului V sebesar 2
E. I mendahului V sebesar 180.
16. Sebuah induktor 50 mH dihubungkan dengan sumber tegangan bolak – balik yang memiliki
frekuensi sudut 300 rad/s. Besar reaktansi induktif adalah ….
A. 0,15 ohm. B. 1,5 ohm. C. 15 ohm. D. 20 ohm. E. 25 ohm
17. Sebuah kapasitor dengan kapasitas 100 mF dihubungkan dengan teganganarus bolak – balik
110 V, 50 Hz. Reaktansi kapasitif yang timbul pada kapasitor adalah ….
A.
5ohm.
B.
10ohm.
C.
50ohm.
D.
100ohm.
E.
500ohm.
18. Rangkaian seri RL dihubungkan dengan sumber tegangan bolak – balik. Bila R = 80 ohm dan XL
= 60 ohm serta arus yang mengalir dalam rangkaian 1 A, maka tegangan sumber adalah ….
A. 10 V. B. 50 V.
© drimbajoe.wordpress.com 20
C. 80 V. D. 90 V. E. 100 V.
19. Rangkaian seri RLC dengan R = 60 ohm, L = 120 mH, dan C = 25 pF dihubungkan dengan
sumber tegangan bolak – balik yang memiliki frekuensi anguler 1000 rad/s. Impedansi
rangkaian adalah ….
A. 30 ohm. B. 40 ohm. C. 60 ohm. D. 80 ohm. E. 100 ohm.
20. Sebuah rangkaian arus bolak – balik dihubungkan dengan sebuah hambatan murni. Bila
tegangan maksimum 300 V dan arus yang mengalir I = 2 sin 100t A, maka nilai hambatan
tersebut adalah ….
A. 75 ohm. B. 100 ohm. C. 125 ohm. D. 150 ohm. E. 300 ohm.
21. Sebuah sumber tegangan bolak – balik menimbulkan tegangan maksimum 400 V dengan
frekuensi
50Hz. Bila sumber tegangan tersebut dihubungkan dengan sebuah kapasitor C = 200
mikroF., maka arus maksimum pada kapasitor tersebut adalah ….
A. 8 A. B. 12 A. C. 16 A. D. 24 A. E. 32 A.
22. Rangkaian seri RLC dihubungkan dengan sumber tegangan bolak – balik yang memiliki nilai
maksimum 200 V. Jika impedansi rangkaian adalah 50 ohm, maka arus maksimum
yangmengalir dalam rangkaian adalah ….
A. 0,25 A. B. 0,5 A. C. 2 A. D. 4 A. E. 10 A.
23. Rangakaian seri RLC dengan R = 2000 Ohm, L = 0,5 H, dan C = 0,2 mikroF. dihubungkan dengan
sumber tegangan bolak – balik yang memiliki kecepatan sudut 2000 rad/s. Impedansi
rangkaian tersebut adalah ….
A. 1000 ohm. B. 2000 ohm. C. 2500 ohm.
© drimbajoe.wordpress.com 21
D. 4000 ohm. E. 5000 ohm.
24. Resistor R = 50 ohm, kumparan dengan XL = 150 ohm, dan kapasitor dengan XC = 100 ohm
dirangkai seri pada sumber tegangan bolak balik. Beda sudut fase antara arus dan tegangan
pada rangkaian adalah ….
A. 00. B. 300. C. 450. D. 600. E. 900.
25. Sebuah resistor R dan sebuah induktor L dihubungkan seri pada tegangan bolak-balik 100 V.
Apabila tegangan antara kedua ujung resistor dan induktor sama besar, maka besar teganagn
tersebut adalah ….
A. 25 2 V. B. 50 V.
C. 50 2 V.
D. 60 2 V. E. 75 V.
26. Susunan seri resitor dengan R = 40 Ohm kapasitor dengan XC = 30 ohm dengan sumber
tegangan bolak – balik 220 V. Besar tegangan pada resistor dan kapasitor masing – masing
adalah ….
A. VR = 176 V dan VC = 44 V. B. VR = 44 V dan VC = 176 V. C. VR = 176 V dan VC = 132 V. D. VR = 132 V dan VC = 176 V. E. VR = 220 V dan VC = 220 V.
27. Kapasitor yang kapasitasnya 12,5 mF disusun seri dengan resistor pada sumber teganagn bolak
– balik 100 V, 220 rad/s. Apabila arus yang mengalir dalam rangkaian adalah 2 A, maka nilai
hambatan dari resistor adalah …. ohm
A. 25 B. 30 C. 40 D. 45 E. 60
28. Suatu kumparan bila dihubungkan dengan sumber arus searah 20 2 V menghasilkan arus 4 A.
Bila dihubungkan dengan sumber arus bolak – balik diperlukan tegangan sebesar 20 6 V untuk
menghasilkan arus yang sama. Frekuensi arus bolak – balik adalah 50 Hz, maka induktansi
kumparan adalah ….
A.
10 ,H.
© drimbajoe.wordpress.com 22
B. 0,2 H.
C.
20 ,H.
D. 0,4 H.
E.
40 ,H.
29. Rangkaian seri RC dihubungkan dengan sumber tegangan bolak – balik. Bila tegangan antara
kedua ujung R adalah 30 V dan tegangan antara kedua ujung C adalah 40 V, maka tegangan
antara ujung – ujung rangkaian eri RC adalah ….
A. 10 V. B. 30 V. C. 40 V. D. 50 V. E. 70 V.
30. Sebuah rangkaian seri RLC dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik yang memiliki
nilai efektif 100 V. Jika hambatan R sebesar 100 ohm dan tegangan efektif antara kedua ujung R
adalah 60 V, maka faktor daya rangkaian adalah ….
A. 0,40 V. B. 0,48 V. C. 0,60 V. D. 0,76 V.
E. 0,80 V.
31. Suatu penghantar panjangnya 10 m dengan luas penampang 2 cm dan hambatan jenisnya 10
Ωm, maka hambatan penghantarnya adalah…..
A. 0,05 Ω C. 1,0 Ω E. 2,0 Ω
B. 0,5 Ω D. 1,5 Ω
32. Banyaknya muatan yang mengalir pada suatu pengahantar berarus 0,25 ampere setiap
menitnya adalah…..
A. 240 C C. 15 C E. 0,25 C
B. 120 C D. 1 C
33. Dalam suatu rangkaian listrik, saat tegangannya dipasang pada 3 V mengalir arus listrik 15 mA,
Besarnya hambatan yang dilalui arus tersebut adalah…..
A. 1000 Ω C. 45 Ω E. 0,2 Ω
B. 200 Ω D. 5 Ω
34. Lima buah hambatan masing-masing 20 ohm dipasang paralel, maka hambatan penggantinya
adalah…..
A. 3 ohm C. 5 ohm E. 100 ohm
B. 4 ohm D. 20 ohm
© drimbajoe.wordpress.com 23
35. Perhatikan gambar di samping!
Jika voltmeter menunjukkan nilai 1 volt, maka nilai hambatan R adalah….. A. 7 Ω D. 22 Ω
B. 11 Ω E. 25 Ω
C. 17 Ω
36. Perhatikan gambar di samping!
Jika ε1= ε3= 4 V dan ε2= 2 V, maka kuat arus yang mengalir adalah….. A. 0,05 A D. 0,2 A
B. 0,1 A E. 0,4 A
C. 0,15 A
37. Pada sebuah lampu tertulis 25 W, 220 V, maka dari data tersebut akan dapat kita tentukan
hambatan dalam lampu sebesar…..
A. 8 Ω C. 1250 Ω E. 2200 Ω
B. 625 Ω D. 1936 Ω
38. Suatu alat pemanas mempunyai hambatan 5 kΩ, dialiri arus listrik 2 A selama 2 jam. Energi
listrik yang dipakai adalah…..
A. 10 kWh C. 30 kWh E. 50 kWh
B. 20 kWh D. 40 kWh
39. Pada sebuah setrika tertera tulisan 300 watt; 220 volt. Bila alat tersebut dipasang pada sumber
tegangan 110 volt, maka energi listrik yang diserap tiap sekon adalah…..
A. 600 joule C. 150 joule E. 50 joule
B. 300 jole D. 75 joule
40. Tegangan PLN 220 V dan kuat arus listrik 2 A digunakan untuk menyalakan sebuah radio
selama 10 jam setiap hari. Apabila biaya setiap kWh adalah Rp. 100,00, maka biaya listrik yang
harus dibayar dalam sebulan (1 bulan = 30 hari) adalah…..
A. Rp. 10.000,- C. Rp. 13.000,00 E. Rp. 15.000,00
B. Rp. 12.500,00 D. Rp. 13.200,00
V
2 Ω R
12 V
5 Ω
R1= 15Ω
R3= 10Ω
R2= 5Ω
ε1
ε3
ε2