10 Soal & Pembahasan Arus Bolak-balik AC (bagian 1) ǀ Pilihan Ganda
Bab arus bolak-balik (AC)
mencakup beberapa bahasan, seperti diagram fasor, rangkaian RLC pada arus AC,
impedansi, tegangan total, atau grafik osilasi arus AC. Berikut soal latihan
dan pembahasan pada arus bolak-balik (AC) pilihan ganda yang dapat dipelajari sebelum ujian.
Baca
sebelumnya : 10 Soal & Pembahasan Induksi Elektromagnetik (bagian 1) ǀ Pilihan Ganda
Pilihlah jawaban yang
tepat dari pilihan di bawah ini.
1. Sebuah sumber tegangan AC
memiliki tegangan maksimum 12 V. Besar tegangan sesaat ketika fasenya 1/12 adalah
. . .
A. 6 V
B. 6 akar(3) V
C. 12 V
D. 12 akar(3) V
E. 0
Pembahasan :
v = Vm sin ϕ
v = 12 sin (30o)
v = 6
NB : v kecil ditulis untuk
menunjukkan simbol tegangan sesaat. V besar ditulis untuk menunjukkan simbol
tegangan maksimum. Begitupula untuk arus i dan I. Hal ini berlaku untuk arus
bolak-balik (AC).
Jawaban D
2. Gambar di bawah ini yang
menunjukkan hubungan yang tepat mengenai diagram fasor pada rangkaian resistor
murni adalah . . .
Pembahasan :
Rangkaian yang dimaksud adalah rangkaian resistor (R) yang dihubungkan arus AC. Arus dan tegangan sefase dan dimulai dari sudut yang sama. Jawaban A.
3. Gambar di bawah ini yang
menunjukkan hubungan yang dapat mengenai diagram fasor pada rangkaian kapasitor
murni adalah . . .
<pilihan seperti nomor 2>
Pembahasan
:
Rangkaian yang dimaksud adalah
rangkaian kapasitor (C) yang dihubungkan arus AC, dimana tegangan mendahului
arus 90o. Jawaban C.
4. Gambar
di bawah ini yang menunjukkan hubungan yang dapat mengenai diagram fasor pada rangkaian induktor murni adalah . . .
<pilihan seperti nomor 2>
Pembahasan :
Rangkaian yang dimaksud adalah
rangkaian induktor (L) yang dihubungkan arus AC, dimana arus mendahului
tegangan 90o. Jawaban
B.
5. Grafik
hubungan I dan V terhadap t yang tepat untuk rangkaian resistif yang dialiri arus bolak-balik adalah . . .
Pembahasan :
Rangkaian yang dimaksud adalah rangkaian resistor (R) pada arus AC. Jawaban D.
6. Grafik hubungan I dan V
terhadap t yang tepat untuk rangkaian kapasitif yang dialiri arus bolak-balik
adalah . . .
<pilihan seperti nomor 5>
Pembahasan
:
Rangkaian kapasitor pada arus AC, tegangan mendahului arus (grafik tegangan di bawah arus). Jawaban C.
7. Rangkaian RLC disusun secara seri. Grafik gelombang sinus yang dihasilkan jika XL > XC adalah . .
Pembahasan
:
Jika XL > XC, maka tegangan akan mengarah ke atas (y positif) dan ke kanan (x positif). Tegangan total akan mengarah layaknya sisi miring segitiga. Jadi, grafik gelombang sinus-nya adalah I mendahului V sebesar beberapa derajat. Jawaban C.
8. Perhatikan
gambar di bawah ini!
Jika diketahui
tegangan pada titik ab sebesar 40 V dan tegangan pada titik bc sebesar
30 V, maka tegangan total pada rangkaian tertutup di atas adalah . . .
A. 10
V
B. 30
V
C. 50
V
D. 70
V
E. 90
V
Pembahasan
:
Rangkaian
di atas adalah rangkaian AC – R, L, C
Diketahui
:
VR
= 40 V
VL
= 30 V
VC
= 0
Ditanya
: Vtotal ?
Vtotal
= akar (VR2 + (VL – VC)2)
Vtotal
= akar (402 + (30 – 0)2)
Vtotal
= akar (402 + (30)2)
Vtotal
= 50 volt
Jawaban
C.
9. Perhatikan
gambar di bawah ini!
Besar
tegangan total pada rangkaian RLC di atas adalah . . .
Pembahasan
:
Diketahui
:
Rangkaian
di atas adalah rangkaian AC – R, L, C
VR
= 50 V
VL
= 150 V
VC
= 30 V
Ditanya
: Vtotal ?
Vtotal
= akar (VR2 + (VL – VC) 2)
Vtotal
= akar (502 + (150 – 30) 2)
Vtotal
= akar (502 + (120)2)
Vtotal
= 130 V
Jawaban
B.
10. Tegangan
pada suatu induktor dinyatakan dalam fungsi waktu v= 50 sin 100t volt, dengan t dalam sekon. Fungsi arus listrik
terhadap waktu yang mengalir pada induktor dengan induktansi dirinya sebesar 10
mH adalah . . .
A. i=
50 sin (100t - π) A
B. i
= 50 cos (100t - π) A
C. i=
50 sin (100t – π/2) A
D. i=
50 cos (100t – π/2) A
E. i=
25 sin (100t - π) A
Pembahasan
:
Diketahui
:
Rangkaian
di atas adalah rangkaian AC – L (Induktor)
v=
50 sin 100t volt
Vm
= 50 volt
ω = 100 rad/s
L
= 10 mH = 0,01 H
Ditanya
: i (fungsi) untuk induktor (L) pada arus AC?
*Mencari
nilai XL
XL
= ωL
XL
= (100)(0,01) = 1 Ω
*Mencari
nilai Im
Vm
= Im . R
Vm
= Im. XL
Im
= Vm/XL
Im
= 50/1
Im
= 50 A
*Fungsi
i (arus) untuk induktor (L) pada arus AC
i
= Im sin (ωt
– π/2)
i
= 50 sin (100t - π/2)
A
Jawaban
C.
Baca
selanjutnya : 10 Soal & Pembahasan Arus Bolak-balik AC (bagian 2) ǀ Pilihan Ganda
Itulah
10 soal dan pembahasan arus bolak-balik (AC) mencakup beberapa bahasan, seperti
diagram fasor, rangkaian RLC pada arus AC, impedansi, tegangan total, atau
grafik osilasi arus AC. Klik selanjutnya untuk soal dan pembahasan lainnya.