BAB 9 SOAL Hubungan Antara Tegangan, Ipmedansi, dan Kuat Arus Pada Rangkaian Listrik Bolak-Balik

1. Resistor dengan hambatan 50 ohm dan kumparan dengan reaktansi induktif 150 ohm dan kapasitor dengan reaktansi kapasitif 100 ohm dihubungan seri pada sumber tegangan bolak-balik. Beda fase antara arus dan tegangan pada rangkaian adalah sebesar ….. derajat

A. 0                                                      D. 60

B. 30                                                    E. 90

C. 45

Jawaban : C

2. Perhatikan Gambar rangkaian seri RLC berikut!

Besar impedansi pada rangkaian tersebut adala...
A. 1600 Ω
B. 1500 Ω
C. 1300 Ω
D. 800 Ω
E. 600 Ω

Pembahasan
R =500 Ω
L = 8 H
C = 5 μF
ω = 100 rad/s
Z =...??

 

3. Perhatikan gambar rangkaian listrik berikut!

 

Jika tegangan maksimum sumber arus bolak-balik = 200 V, maka besar kuat arus maksimum yang mengalir pada rangkaian adalah....

A. 1,5 A
B. 2,0 A
C. 3,5 A
D. 4,0 A
E. 5,0 A

Pembahasan

R = 60 Ω
X_L = 120 Ω
X_C = 40 Ω
V_m = 200 volt
I_m = ...???

  

4. Sebuah kapisitor dirangkai pada sumber tegangan bolak-balik 250 Volt yang frekuensi 50 Hz, ternyata reaktansi kapasitifnya 5000/π ohm.  Kapasitas dari kapasitor itu adalah......
A.  2 μF            

B.  5 μF           

C.  10 μF

D.  20 μF

E.  50 μF

Pembahasan

V = 250 volt

f = 50 Hz

Xc = 5000/π ohm

C = ...?

5.Sebuah rangkaian listrik AC diberi beban berupa lampu pijar dan induktor. Lampu pijar menghasilkan hambatan/resistansi sebesar 260 Ω sedangkan induktor menghasilkan reaktansi induktif sebesar 650 Ω. Hitunglah besarnya impedansi pada rangkaian arus bolak-balik tersebut! A.700,07 Ω
 B. 535,1 Ω
 C. 100,98 Ω
 D. 324,70 Ω
 E. 000,8 Ω

Pembahasan
Diketahui :
R   = 260 Ohm
XC = 650 Ohm
Ditanya     : Z    = … ?
Jawab :



 Ω

6.Sebuah rangkaian AC dengan tegangan sumber sebesar 125 Volt diberi beban berupa resistor sebesar 375 Ω dan sebuah kapasitor yang menghasilkan reaktansi kapasitif sebesar 500 Ω. Tentukanlah nilai impedansi serta arus yang dapat mengalir pada rangkaian tersebut!
A. 0,3 Ampere
B. 10 Ampere
C. 0,50 Ampere
D. 0,2 Amepere
E. 00,2 Ampere

Pembahasan 
Diketahui :
V   = 125 Volt
R    = 375 Ohm
XC = 500 Ohm
Ditanya     : Z    = … ?
Jawab :



 Ω
Besarnya arus :


 Ampere

7.Terdapat rangkaian AC yang diberi beban berupa lampu pijar, induktor, dan kapasitor. Pada lampu pijar terjadi resistansi sebesar 20 Ω, pada induktor terjadi reaktansi induktif sebesar 10 Ω, lalu pada kapasitor terjadi reaktansi kapasitif sebesar 5 Ω. Jika diketahui arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah 5 Ampere. Hitunglah besarnya impedansi dan tegangan sumbernya!
A. 17,35 Ω
B. 16,35 Ω
C. 15,35 Ω
D. 19,35 Ω
E. 19,36 Ω

Pembahasan 
Diketahui :
V   = 125 Volt
XC = 500 Ohm
Ditanya     : Z    = … ?
Jawab :




 Ω
8.Alat yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan, arus dan hambatan untuk DC maupun AC adalah ….
A. Osiloskop
B. Termometer
C. Voltmeter
D. Multimeter
E. Amperemeter
Jawab: 
Multimeter dapat digunakan untuk mengukur tegangan, arus dan hambatan untuk DC maupun AC. Sedangkan voltmeter hanya bias digunakan untuk mengukur besar tegangan saja, amperemeter hanya bias digunakan untuk mengukur besar kuat arus saja, thermometer digunakan untuk mengukur suhu tubuh dan osiloskop digunakan untuk memproyeksikan bentuk sinyal listrik agar dapat dilihat.

9. Jarum suatu voltmeter yang digunakan untuk mengukur suatu tegangan bolak-balik menunjukkan harga 110 volt. Ini berarti bahwa tegangan itu :
A. tetap
B. berubah antara 0 dan 110 volt
C. berubah antara 0 dan 110 2 volt
D. berubah antara -110 volt dan + 110 volt
E. berubah antara -110 2 dan + 110 2 volt

9. Jarum suatu voltmeter yang digunakan untuk mengukur sebuah tegangan bolak-balikmenunjukkan angka 110 volt. Ini berarti bahwa tegangan tersebut ….
Jawab:
Voltmeter menunjukkan harga efektif, maka harga maksimumnya adalah 110√2 volt.
Arus bolak-balik berubah antara —110 √2 volt sampai 110 √2 volt.

10.Kawat dialiri arus listrik I seperti pada gambar!

Pernyataan sesuai gambar di atas induksi magnetik di titik P adalah

Jawab:

Maka berdasarkan persamaan induksi magnetik disekitar kawat

lurus panjang,

induksi magnetik di P:

1)sebanding kuat arus

2)sebanding 1/a

3)tergantung arah arus listrik I