Tentukan VAB, VBC, VCD, VBC dan VAD!

Pertanyaan yang dimaksud adalah tentukan VAB, VBC, VCD, dan VAD! Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah 130 V, 48,75 V, 65 V dan 131 V. Diketahui: Ve = 130 V f = 50/π Hz R = 40 Ω L = 150 mH = 0,15 H C = 500 μF = 5 x 10^-4 F Ditanya: VAB, VBC, VCD, VBC dan VAD Jawab: Konsep yang digunakan dalam menjawab soal ini adalah persamaan impedansi pada rangkaian arus bolak balik serta Hukum Ohm. Adapun langkah menyelesaikan soal ini yaitu: 1. Cari nilai kecepatan sudut: ω = 2πf Dengan: ω = kecepatan sudut (rad/s) f = frekuensi (Hz) Maka: ω = 2π.50/π ω = 100 rad/s 2. Cari hambatan yang timbul akibat induktor dan kapasitor a. Untuk induktor: XL = ωL Dengan: XL = hambatan akibat induktor ( Ω) L = induktansi (H) Maka: XL = 100 x 0,15 XL = 15 Ω b. Untuk kapasitor XC = 1/ωC Dengan: XC = hambatan akibat kapasitor ( Ω) C = kapasitansi (F) Maka: XC = 1/(100 x 5 x 10^-4) XC = 1/(5 x 10^-2) XC = 100/5 XC = 20 Ω 2. Cari impedansi rangkaian dengan rumus impedansi: Z = √(R^2 + (XL - XC)^2) Dengan Z adalah impedansi dan R adalah hambatan pada resistor maka: Z = √(40^2 + (15 - 20)^2) Z = √(1600 + 25 Z = √(1625) Z = 40,3 Z ≈ 40 Ω 3. Cari arus total yang mengalir pada rangkaian dengan Hukum Ohm: I = Ve/Z Dengan: I = kuat arus (A) Ve = beda potensial sumber (V) Maka: I = 130/40 I = 3,25 A 4. Pada rangkaian seri, arus yang mengalir sama namun beda potensial akan berbeda. Maka dengan Hukum Ohm dapat dicari masing-masing beda potensial: VAB = I x R VAB = 3,25 x 40 VAB = 130 V VBC = I. XL VBC = 3,25 x 15 VBC = 48,75 V VCD = I.XC VCD = 3,25 x 20 VCD = 65 V VAD = √(VAB²+(VBC-VCD)²) VAD = √(130²+(48,75- 65)²) VAD = √(16.900 + 264,06) VAD = √(17.164,06) VAD = 131 V Jadi, beda potensialnya berturut-turut adalah 130 V, 48,75 V, 65 V dan 131 V.