Perhatikan grafik tegangan terhadap waktu serta nilai besaran-besaran berikut! 1) frekuensi tegangan 0,25 Hz 2) tegangan dari puncak ke puncak 20 V 3) tegangan efektif 5 V 4) tegangan RMS 5√2 V 5) kecepatan sudut 200π rad/s Nilai besaran yang tepat berkaitan dengan grafik ditunjukkan oleh angka... a. 1, 2, dan 3 b. 1, 2, dan 4 c. 2, 3, dan 5 d. 2, 4, dan 5 e. 3, 4, dan 5

Question

Jawaban yang benar adalah 2 dan 4 saja, tidak ada pilihan yang sesuai.

Diketahui:

Grafik V terhadap t.

Ditanya:

Pernyataan yang benar = ...?

Jawab:

Konsep yang kita gunakan adalah rangkaian seri RLC. Pada rangkaian seri RLC, arus listrik akan sama besar untuk masing-masing komponen, sementara tegangan akan berbeda. Hubungan tegangan dan kuat arus dinyatakan oleh:

V = I x Z. ---> dapat berupa nilai efektif ataupun maksimum

Impedansi dirumuskan oleh:

Z = √[ R² + (XL - XC)² ].

Adapun tegangan pada masing-masing komponen dirumuskan oleh:

(i). Resistor: VR = I x R.

(ii). Induktor: VL = I x XL.

(iii). Kapasitor: VC = I x XC.

dengan:

Vm = tegangan maksimum (V)

V ef = tegangan efektif (V)

VR = tegangan resistor (volt)

VL = tegangan induktor (volt)

VC = tegangan kapasitor (volt)

XC = reaktansi kapasitor (ohm)

XL = reaktansi induktor (ohm)

R = resistansi (ohm)

Z = impedansi (ohm).

Selanjutnya analisis tiap pernyataan sesuai dengan rumus-rumus di atas.

1) frekuensi tegangan 0,25 Hz

Dari grafik diperoleh periode gelombang T = 4 ms = 4 x 10^-3 s. Maka frekuensinya adalah:

f = 1/T

f = 1/(4 x 10^-3)

f = 250 Hz. (SALAH)

2) tegangan dari puncak ke puncak 20 V

Vpp = V maks - V min

Vpp = 10 - (-10)

Vpp = 20 V. (BENAR)

3) tegangan efektif 5 V

Dari gambar, nilai V maks = 10 V, maka tegangan efektif adalah:

V efektif = Vm/√2

V efektif = 10/√2

V efektif = 5√2 V. (SALAH)

4) tegangan RMS 5√2 V

Dari gambar, nilai V maks = 10 V, maka tegangan efektif (RMS) adalah:

V efektif = Vm/√2

V efektif = 10/√2

V efektif = 5√2 V. (BENAR)

5) kecepatan sudut 200π rad/s

ω = 2π x f

ω = 2π x 250

ω = 500π rad/s. (SALAH)

Jadi, pernyataan yang benar adalah 2 dan 4 saja, tidak ada pilihan yang sesuai.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa