Roboguru

Sebuah kapasitor 10 μF dipasang seri dengan resistor 40Ω dan susunan ini dihubungkan pada jaringan 110 V, 60 Hz. Hitunglah sudut fase antara arus dan tegangan!

Pertanyaan

Sebuah kapasitor 10 undefined dipasang seri dengan resistor undefined dan susunan ini dihubungkan pada jaringan 110 V, 60 Hz. Hitunglah sudut fase antara arus dan tegangan!space 

Pembahasan Soal:

Besar reaktansi kapasitif pada kapasitor:

undefined

Sudut fase antara arus dan tegangan dapat dihitung dengan persamaan:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell tan theta end cell equals cell X subscript C over R end cell row cell tan theta end cell equals cell 266 over 40 end cell row cell tan theta end cell equals cell 6 comma 65 end cell row theta equals cell arc space tan space 6 comma 65 end cell row theta equals cell 81 comma 4 degree end cell end table end style

Rangkaian bersifat kapasitif maka arus mendahului tegangan sebanyak begin mathsize 14px style 81 comma 4 degree end style.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

A. Qohar

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Semarang

Terakhir diupdate 05 Oktober 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

Sebuah resistor mengalirkan arus 2 A jika diberi tegangan bolak-balik 220 V, 50 Hz. Berapakah kapasitas suatu kapasitor yang harus dipasang seri dengan resistor agar mengalir arus 1 A pada sumber tega...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell I subscript 1 end cell equals cell 2 straight A end cell row V equals cell 220 space straight V end cell row f equals cell 50 space Hz end cell row cell I subscript 2 end cell equals cell 1 space straight A end cell end table end style

Besar hambatan resistor

begin mathsize 14px style R equals V over I subscript 1 equals 220 over 2 equals 110 space Ohm end style

Impedansi rangkaian RC

begin mathsize 14px style Z equals V over I subscript 2 equals 220 over 1 equals 220 space Ohm end style

Maka Kapasitas kapasitor dan sudut fasenya

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell X subscript c end cell equals cell square root of Z squared minus R squared end root end cell row blank equals cell square root of 220 squared minus 110 squared end root end cell row blank equals cell 190 comma 52 space Ohm end cell row straight C equals cell fraction numerator 1 over denominator 2 πfX subscript straight C end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 1 over denominator 2 straight pi times 50 times 190 comma 52 end fraction end cell row blank equals cell 16 comma 7 space μF end cell row blank blank blank row straight theta equals cell tan to the power of negative 1 end exponent open parentheses straight X subscript straight C over straight R close parentheses end cell row blank equals cell tan to the power of negative 1 end exponent open parentheses fraction numerator 190 comma 52 over denominator 110 end fraction close parentheses end cell row blank equals cell 60 to the power of straight o end cell end table end style

Sehingga Kapasitas kapasitor dan sudut fasenya yaitu 16,7 µF dan 60o

0

Roboguru

Rangkaian R-C seri dipasang pada sumber tegangan bolak-balik. Agar pergeseran fase naik maka dilakukan hal-hal sebagai berikut: Menaikkan frekuensi sumber tegangan Menurunkan nilai C Menaikkan ha...

Pembahasan Soal:

Rangkaian pergeseran fasa sering digunakan untuk membetulkan pergeseran fasa yang tidak diinginkan yang muncul di rangkaian atau muncul karena efek khusus. Rangkaian RC mampu untuk memenuhi tujuan tersebut karena kapasitor menyebabka arus pada rangkaian mendahului tegangan.

Besar pergeseran fasa yaitu
theta equals tan to the power of negative 1 end exponent space X subscript C over R 

dengan X subscript C equals fraction numerator 1 over denominator omega. C end fraction 

Sehingga agar pergeseran fase naik, langkah yang tepat adalah menurunkan nilai C (nomor 2), sedangkan opsi 1 seharusnya menurunkan frekuensi tegangan, dan opsi 3 seharusnya menurunkan hambatan R.

Jadi, untuk menaikkan pergeseran fase langkah yang tepat dari pernyataan tersebut adalah menurunkan nilai C.

0

Roboguru

Sebuah rangkaian seri terdiri atas resistor 100 Ω yang tidak memiliki induktansi, kumparan berinduktansi 0,10 H dengan hambatan yang dapat diabaikan, dan kapasitor 20 mF. Rangkaian dihubungkan dengan ...

Pembahasan Soal:

Diketahui,

R equals 100 space straight capital omega L equals 0 comma 1 space straight H C equals 20 space mF equals 20 cross times 10 cubed space straight F V equals 110 space straight V f equals 60 space Hz 

Untuk menentukan beda fase antara arus dan tegangan, mula-mula kita tentukan terlebih dahulu resistensi dari masing-masing komponen, yaitu:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell X subscript L end cell equals cell omega L equals 2 pi f L end cell row blank equals cell 2 pi left parenthesis 60 right parenthesis left parenthesis 0 comma 1 right parenthesis end cell row blank equals cell 37 comma 68 space straight capital omega end cell row cell X subscript C end cell equals cell fraction numerator 1 over denominator omega C end fraction equals fraction numerator 1 over denominator 2 pi f C end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 1 over denominator 2 pi left parenthesis 60 right parenthesis left parenthesis 20 cross times 10 cubed right parenthesis end fraction end cell row blank equals cell 0 comma 13 space straight capital omega end cell end table 

maka,

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell tan space theta end cell equals cell fraction numerator left parenthesis X subscript L minus X subscript C right parenthesis over denominator R end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator open parentheses 37 comma 68 minus 0 comma 13 close parentheses over denominator 100 end fraction end cell row theta equals cell 20 comma 58 degree end cell end table 

Jadi, beda fase antara arus dan tegangan sumber adalah 20,58degree.space

0

Roboguru

Sebuah kapasitor mempunyai kapasitas 12,5 μF disusun seri dengan hambatan 60 Ω, kemudian dihubungkan pada sumber tegangan bolak-balik 150 V. Jika frekuensi anguler 100 rad/s, hitung kuat arus dan sudu...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

C equals 12 , 5 blank μF equals 12 , 5 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent blank straight F blank R equals 60 blank straight capital omega blank V equals 150 blank straight V blank omega equals 100 blank rad divided by straight s 

Ditanyakan: kuat arus dan sudut fase = ?

Untuk mengetahui kuat arus dan sudut fase pada rangkaian, impedansi pada rangkaian RC tersebut perlu diketahui terlebih dahulu.

Sebelum menghitung impedansi, reaktansi kapasitif perlu dihitung dengan menggunakan

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 open parentheses 100 close parentheses open parentheses 12 , 5 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent blank close parentheses end fraction end cell row blank equals cell 800 blank straight capital omega end cell end table 

Dengan demikian, impedansi rangkaian tersebut dapat diketahui dengan

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row Z equals cell square root of R squared plus X subscript C superscript 2 end root end cell row blank equals cell square root of 60 squared plus 800 squared end root end cell row blank equals cell 802 blank straight capital omega end cell end table 

 

Kuat arus dalam rangkaian dapat diketahui dengan menggunakan Hukum Ohm, namun nilai resistansi diganti dengan impedansi rangkaian.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row I equals cell V over Z end cell row blank equals cell 150 over 802 end cell row blank equals cell 0 , 19 blank straight A end cell end table 

 

Sementara itu, sudut fase antara tegangan dengan arus pada rangkaian tersebut dapat diketahui dengan

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell tan invisible function application ϕ end cell equals cell X subscript C over R end cell row blank equals cell 800 over 60 end cell row blank equals cell 40 over 3 blank end cell row ϕ equals cell 85 , 7 degree end cell end table 

 

Jadi, kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah 0,19 A dan sudut fasenya adalah 85,7°.

0

Roboguru

Sebuah hambatan 1.500 ohm dirangkai seri dengan kapasitor 2,5 μF kemudian dihubungkan dengan tegangan bolak-balik V=200sin200tvolt. Tentukanlah persamaan arus yang mengalir pada rangkaian!

Pembahasan Soal:

Diketahui:

R equals 1.500 space straight capital omega C equals 2 comma 5 space μF V equals 200 space sin space 200 t space volt 

Ditanya: I left parenthesis t right parenthesis equals... ?  

Penyelesaian:

Hitung reaktansi kapasitif:

X subscript C equals fraction numerator 1 over denominator omega cross times C end fraction X subscript C equals fraction numerator 1 over denominator 200 cross times 2 comma 5 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent end fraction X subscript C equals 2.000 space straight capital omega. 

Besar impedansi pada rangkaian seri RC diperoleh yaitu:

Z equals square root of R squared plus X subscript C superscript 2 end root Z equals square root of 1500 squared plus 2000 squared end root Z equals 2.500 space straight capital omega. 

Besar kuat arus maksimum yang mengalir yaitu:

I subscript m a k s end subscript equals V subscript m a k s end subscript over Z I subscript m a k s end subscript equals 200 over 2500 I subscript m a k s end subscript equals 0 comma 08 space A. 

Karena rangkaian bersifat kapasitif, maka tentukan beda sudut fase untuk menentukan persamaan tegangan.

tan space phi equals X subscript C over R tan space phi equals 2000 over 1500 tan space phi equals 4 over 3 phi equals 53 degree. 

Maka, persamaan arus pada rangkaian adalah:

I left parenthesis t right parenthesis equals I subscript m a k s end subscript space sin space left parenthesis omega t plus phi right parenthesis I left parenthesis t right parenthesis equals 0 comma 08 space sin space left parenthesis 200 t plus 53 degree right parenthesis.  

Dengan demikian, persamaan arus yang mengalir pada rangkaian adalah I left parenthesis t right parenthesis equals 0 comma 08 space sin space left parenthesis 200 t plus 53 degree right parenthesis.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah I left parenthesis t right parenthesis equals 0 comma 08 space sin space left parenthesis 200 t plus 53 degree right parenthesis.

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