Roboguru

Dari suatu rangkaian (R-L-C) dihubungkan dengan sumber tegangan arus bolak-balik dari 220 V dan berfrekuensi 100 Hz. Jika kuat arus yang ditimbulkan adalah 2,4 A dan besarnya hambatan murni 30 ohm, tentukan impedansinya!

Pertanyaan

Dari suatu rangkaian (R-L-C) dihubungkan dengan sumber tegangan arus bolak-balik dari 220 V dan berfrekuensi 100 Hz. Jika kuat arus yang ditimbulkan adalah 2,4 A dan besarnya hambatan murni 30 ohm, tentukan impedansinya!space 

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui

V equals 220 space text V end text f equals 100 space text Hz end text I equals 2 comma 4 space text A end text R equals 30 space text Ω end text 

Ditanya

Z equals... ? 

Penyelesaian

Impedansi merupakan hambatan total pada rangkaian R-L-C yang merupakan gabungan dari resistansi, reaktansi induktif, dan reaktansi kapasitif. Impedansi hanya akan timbul jika rangkaian adalah rangkaian AC, sehingga impedansi dapat ditentukan dengan rumus:

Z=IACVAC

Sehingga impedansi pada soal dapat ditentukan dengan:

Z equals V over I equals fraction numerator 220 over denominator 2 comma 4 end fraction equals 91 comma 67 space text Ω end text 

Jadi impedansinya 91,67 text Ω end text 

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

A. Acfreelance

Terakhir diupdate 18 September 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Perhatikan rangkaian RLC berikut. Beda potensial antara titik A dengan B adalah ....

Pembahasan Soal:

Diketahui: 
R = 60 Ω
XL = 80 Ω
XC = 160 Ω
VAC = 300 V

Ditanyakan : Beda potensial antara titik A dengan B  (VR) ... ?

Jawab 

Untuk mencari VR, kita dapat menggunakan persamaan : 

V subscript R equals space I space R, dimana I didapat dari I equals V subscript A C end subscript over Z

Mencari Arus (I)

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row Z equals cell square root of R squared plus open parentheses X subscript L minus X subscript C close parentheses squared end root end cell row blank equals cell square root of 60 squared plus open parentheses 80 minus 160 close parentheses squared end root end cell row blank equals cell square root of 60 squared plus left parenthesis negative 80 right parenthesis squared end root end cell row blank equals cell 100 space Ω end cell end table

Sehingga Arusnya adalah 

I equals V subscript A C end subscript over Z equals 300 over 100 equals 3 space straight A

Maka VR adalah 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript R end cell equals cell space I space R end cell row blank equals cell left parenthesis 3 right parenthesis left parenthesis 60 right parenthesis end cell row blank equals cell 180 space straight V end cell end table

Oleh karena itu, jawabannya adalah D. spacespace

0

Roboguru

Rangkaian seri RL diberikan R = 80 ohm dan L = 0,3 H dipasang pada tegangan bolak-balik 400 volt dengan frekuensi  . Hitunglah daya pada rangkaian!

Pembahasan Soal:

Diketahui:

R equals 80 space straight capital omega L equals 0 comma 3 space straight H V subscript m equals 400 space volt f equals 100 over pi space Hz      

Ditanya: P equals... ?      

Penyelesaian:

Reaktansi induktif dihitung dengan persamaan berikut.

X subscript L equals omega cross times L X subscript L equals 2 pi cross times f cross times L X subscript L equals 2 pi cross times 100 over pi cross times 0 comma 3 X subscript L equals 60 space straight capital omega.     

Impedansi merupakan hambatan pengganti rangkaian, yaitu:

Z equals square root of R squared plus X subscript L superscript 2 end root Z equals square root of 80 squared plus 60 squared end root Z equals 100 space straight capital omega. 

Hitung kuat arus maksimum rangkaian:

I subscript m equals V subscript m over Z I subscript m equals 400 over 100 I subscript m equals 4 space straight A. 

Selanjutnya hitung kuat arus efektif:

I subscript e f end subscript equals fraction numerator I subscript m over denominator square root of 2 end fraction I subscript e f end subscript equals fraction numerator 4 over denominator square root of 2 end fraction I subscript e f end subscript equals 2 square root of 2 space straight A. 

Hitung tegangan efektif:

V subscript e f end subscript equals fraction numerator V subscript m over denominator square root of 2 end fraction V subscript e f end subscript equals fraction numerator 400 over denominator square root of 2 end fraction V subscript e f end subscript equals 200 square root of 2 space straight V. 

Kemudian tentukan faktor daya pada rangkaian:

cos space theta equals R over Z cos space theta equals 80 over 100 cos space theta equals 0 comma 8. 

Maka, daya pada rangkaian yaitu:

P equals V subscript e f end subscript cross times I subscript e f end subscript cross times cos space theta P equals 200 square root of 2 cross times 2 square root of 2 cross times 0 comma 8 P equals 640 space straight W. 

Dengan demikian, daya pada rangkaian adalah 640 W.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 640 W.

0

Roboguru

Perhatikan Rangkaian RLC di bawah ini! Tentukan besar kuat arus maksimum pada rangkaian di atas!

Pembahasan Soal:

Diketahui:

RLCV====12Ω0,075H500μF(26sin200t)V

Karena V=Vmakssinωt
Maka diketahui:
V subscript maks equals 26 space straight V omega equals 200 space rad divided by straight s

Ditanya: Kuat arus maksimum (Im)?

Jawab:

Pertama, hitung terlebih dahulu reaktansi kapasitif dan reaktansi induktif pada rangkaian

XC=ωC1=(200)(500×106)1=10ΩXL=ωL=(200)(0,075)=15Ω

Selanjutnya, hitung besar impedansi rangkaian

Z====R2+(XLXC)2(12)2+(1510)2144+2513Ω

Beasr kuat arus listrik maksimum yang mengalir pada rangkaian dapat dicari menggunakan rumus:

Imaks===ZVmaks13262A


Jadi, besar kuat arus maksimum pada rangkaian RLC adalah 2 A. 

0

Roboguru

Rangkaian seri RLC yang memiliki besaran R = 600 , L = 2 H, dan C = 10 μF, dihubungkan dengan tegangan AC dengan persamaan v = 200√2 sin 100t volt. Hitunglah kuat arus efektif!

Pembahasan Soal:

Diketahui:

R equals 600 blank straight capital omega blank L equals 2 blank straight H blank C equals 10 blank μF equals 10 to the power of negative 5 end exponent space straight F V equals 200 square root of 2 sin invisible function application 100 t blank straight V blank omega equals 100 blank rad divided by straight s 

Ditanya: kuat arus efektif=?

Untuk menghitung kuat arus efektif pada rangkaian, impedansi rangkaian perlu dihitung terlebih dahulu.

Sebelum menghitung impedansi rangkaian, reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif perlu diketahui terlebih dahulu.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell X subscript L end cell equals cell omega L end cell row blank equals cell open parentheses 100 close parentheses open parentheses 2 close parentheses end cell row blank equals cell 200 blank straight capital omega end cell row blank blank blank row cell straight X subscript straight C end cell equals cell 1 over ωC end cell row blank equals cell fraction numerator 1 over denominator open parentheses 100 close parentheses open parentheses 10 to the power of negative 5 end exponent close parentheses end fraction end cell row blank equals cell 1.000 blank straight capital omega end cell end table  

Impedansi rangkaian RLC tersebut dapat dihitung dengan

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row Z equals cell square root of R plus open parentheses X subscript L minus X subscript C close parentheses squared end root end cell row blank equals cell square root of 600 squared plus open parentheses 200 minus 1.000 close parentheses squared end root end cell row blank equals cell square root of 600 squared plus open parentheses negative 800 close parentheses squared end root end cell row blank equals cell square root of 1.000.000 end root end cell row blank equals cell 1000 blank straight capital omega end cell end table 

 

Tegangan maksimum pada rangkaian adalah 200 square root of 2 V, maka tegangan efektifnya adalah

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript e f end subscript end cell equals cell fraction numerator V subscript m over denominator square root of 2 end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 200 square root of 2 over denominator square root of 2 end fraction end cell row blank equals cell 200 blank straight V end cell end table 

Dengan demikian, kuat arus efektif yang melalui rangkaian dapat diketahui dengan

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell I subscript e f end subscript end cell equals cell V subscript e f end subscript over Z end cell row blank equals cell fraction numerator 200 over denominator 1.000 end fraction end cell row blank equals cell 0 , 2 blank straight A end cell end table 

Jadi, kuat arus efektif yang melalui rangkaian adalah sebesar 0,2 A.

0

Roboguru

Rangkaian seri RLC disusun seperti pada gambar berikut. Jika sakelar S ditutup, beda potensial antara titik B dan D adalah ....

Pembahasan Soal:

Diketahui

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row R equals cell 8 space straight capital omega end cell row L equals cell 32 space mH equals 32 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight H end cell row C equals cell 800 space μF equals 8 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent space straight F end cell row V equals cell 120 space straight V end cell row omega equals cell 125 space rad divided by straight s end cell end table 

Ditanya
Beda potensial antara titik B dan D?

Penyelesaian
Nilai Raktansi Induktif

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell X subscript L end cell equals cell omega L end cell row blank equals cell 125 times 32 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent end cell row blank equals cell 4 space straight capital omega end cell end table 

Nilai Reaktansi Kapasitif

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell X subscript C end cell equals cell fraction numerator 1 over denominator omega C end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 1 over denominator 125 times 8 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent end fraction end cell row blank equals cell 1 over 10 to the power of negative 1 end exponent end cell row blank equals cell 10 space straight capital omega end cell end table 

Besar Impedansi Rangkaian
Impedansi merupakan hambatan total rangkaian, sehingga:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row Z equals cell square root of R squared plus open parentheses X subscript L minus X subscript C close parentheses squared end root end cell row blank equals cell square root of 8 squared plus open parentheses 4 minus 10 close parentheses squared end root end cell row blank equals cell square root of 64 plus 36 end root end cell row blank equals cell square root of 100 end cell row blank equals cell 10 space straight capital omega end cell end table 

Besar Kuat arus pada Rangkaian
Dengan menggunakan hubungan antara impedansi, kuat arus, dan tegangan di mana impedansi merupakan nilai perbandingan tegangan dan arus maka:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row Z equals cell V over I end cell row I equals cell V over Z end cell row blank equals cell 120 over 10 end cell row blank equals cell 12 space straight A end cell end table 

Tegangan antara B dan D
Karena pada B dan D hanya ada induktor dan kapasior maka:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Z subscript B D end subscript end cell equals cell square root of open parentheses X subscript L minus X subscript C close parentheses squared end root end cell row blank equals cell square root of open parentheses 4 minus 10 close parentheses squared end root end cell row blank equals cell square root of 36 end cell row blank equals cell 6 space straight capital omega end cell end table 

Rangkaian disusun seri, sehingga besar kuat arus pada resistor, induktor, dan kapasitor sama. Sehinga besar tegangan antara titik B dan D adalah

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript B D end subscript end cell equals cell I Z subscript B D end subscript end cell row blank equals cell 12 times 6 end cell row blank equals cell 72 space straight V end cell end table 

Dengan demikian besar tegangan antara B dan D adalah 72 V. Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

0

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved