Pertanyaan

Pada suatu rangkaian listrik terdapat elemen listrik resistor dan induktor yang disusun secara seri. Nilai hambatan resistor adalah 60 dan induktor 100 mH. Jika rangkaian tersebut dihubungkan pada sumber tegangan AC dengan V m = 200 volt dan f= Hz, maka kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian tersebut saat t = 0,5 s mendekati ….

Pada suatu rangkaian listrik terdapat elemen listrik resistor dan induktor yang disusun secara seri. Nilai hambatan resistor adalah 60 dan induktor 100 mH. Jika rangkaian tersebut dihubungkan pada sumber tegangan AC dengan V_m = 200 volt dan f= Hz, maka kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian tersebut saat t = 0,5 s mendekati ….

-0,50 A
-0,27 A
-0,18 A
-0,10 A
-0,05 A

R. Amalia

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Padjadjaran

Jawaban terverifikasi

Pembahasan

Karena rangkaian listrik dihubungkan dengan sumber tegangan AC dan arus listrik mulai mengalir, maka induktor akan bersifat menghambat arus listrik. Reaktansi dari induktor tersebut adalah: Impedansi pada rangkaian listrik tersebut adalah: Selanjutnya, untuk mencari kuat arus listrik pada t = 0,5 s, terlebih dahulu tentukan kuat arus maksimum dan sudut fasenya. Kuat arus maksimumnya dapat dicari dengan persamaan: Sudut fase dapat dicari dengan persamaan: Rangkaian R-L akan bersifat induktif, yang mengartikan bahwa arus tertinggal terhadap tegangan sejauh sudut fasenya. Sehingga, kuat arus listrik pada t = 0,5 s adalah: Nilai 53° sama dengan rad, sehingga:

Karena rangkaian listrik dihubungkan dengan sumber tegangan AC dan arus listrik mulai mengalir, maka induktor akan bersifat menghambat arus listrik. Reaktansi dari induktor tersebut adalah:

X subscript L equals omega L rightwards arrow X subscript L equals 2 pi f L X subscript L equals 2 pi open parentheses 400 over pi close parentheses left parenthesis 100 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent right parenthesis X subscript L equals 80 capital omega

Impedansi pada rangkaian listrik tersebut adalah:

Z equals square root of R squared plus X subscript L superscript 2 end root Z equals square root of left parenthesis 60 right parenthesis squared plus left parenthesis 80 right parenthesis squared end root Z equals 100 capital omega

Selanjutnya, untuk mencari kuat arus listrik pada t = 0,5 s, terlebih dahulu tentukan kuat arus maksimum dan sudut fasenya. Kuat arus maksimumnya dapat dicari dengan persamaan:

V subscript m equals I subscript m Z rightwards arrow I subscript m equals V subscript m over Z I subscript m equals 200 over 100 rightwards arrow I subscript m equals 2 A

Sudut fase dapat dicari dengan persamaan:

t a n phi equals X subscript L over R t a n phi equals 80 over 60 rightwards arrow t a n phi equals 4 over 3 phi equals t a n to the power of negative 1 end exponent 4 over 3 rightwards arrow phi equals 53 degree

Rangkaian R-L akan bersifat induktif, yang mengartikan bahwa arus tertinggal terhadap tegangan sejauh sudut fasenya. Sehingga, kuat arus listrik pada t = 0,5 s adalah:

I equals I subscript m s i n left parenthesis omega t minus phi right parenthesis I equals 2 s i n left parenthesis 800 t minus 53 degree right parenthesis I equals 2 s i n left parenthesis 800 left parenthesis 0 comma 5 right parenthesis minus 53 degree right parenthesis I equals 2 s i n left parenthesis 400 minus 53 degree right parenthesis

Nilai 53° sama dengan rad, sehingga:

$I equals 2 space sin open parentheses 400 minus fraction numerator 53 space over denominator 180 end fraction pi close parentheses I equals 2 space sin left parenthesis 399 comma 07 right parenthesis space I equals 2 left parenthesis negative 0 comma 09 right parenthesis space I equals negative 0 comma 18 space A$

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

4.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Sumber tegangan AC 10 volt (25 Hz) dihubungkan dengan 2 elemen listrik yang dipasang seri dan arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah 50 mA. Jika sumber tegangan AC selanjutnya diganti denga...

0.0

Jawaban terverifikasi

Rangkaian seri RL terdiri dari R = 20 Ω dan L = 30 mH dipasang pada tegangan AC 25 volt dengan frekuensi sudut 500 rad/s. Maka besarnya impedansi rangkaian tersebut adalah ….

5.0

Jawaban terverifikasi

Suatu rangkaian seri R, L, dan C dihubungkan dengan tegangan bolak–balik. Apabila nilai induktansi 25 π 2 1 1 25 π 2 H dan kapasitas kapasitor 25 μ, maka resonansi rangkaian terjadi pada frekuensi ....

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah resistor 500 Ω dan sebuah kapasitor 20 μF disusun secara seri pada suatu rangkaian listrik. Jika rangkaian tersebut dihubungkan pada sumber tegangan AC dengan V m = 100 volt dan f= π 50 Hz, m...

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah hambatan murni 8 Ω Ω dirangkai secara seri dengan kumparan yang mempunyai induktansi diri 0,05/ π H. Kemudian, kedua ujung rangkaian dihubungkan dengan sumber tegangan AC 24 V – 60 Hz. Kuat aru...

0.0

Jawaban terverifikasi