Roboguru

Sebuah kumparan jika dihubungkan pada sumber tegangan arus searah dari 120 V menghasilkan kuat arus 3 A. Tetapi jika dihubungkan dengan sumber tegangan arus bolak-balik dari 120 V, maka kuat arusnya yang timbul 2,0 A. Tentukan sudut fase!

Pertanyaan

Sebuah kumparan jika dihubungkan pada sumber tegangan arus searah dari 120 V menghasilkan kuat arus 3 A. Tetapi jika dihubungkan dengan sumber tegangan arus bolak-balik dari 120 V, maka kuat arusnya yang timbul 2,0 A. Tentukan sudut fase!space 

Pembahasan Soal:

Diketahui

 

Ditanya

phi equals... ?  

Penyelesaian

Sudut fase merupakan sudut antara dan dikarenkan pada rangkaian R-L tegangannya mendahului arus sebesar 900. Sudut fase dirumuskan dengan:

tgφ=RXL

Sehingga untuk mencari sudut fase, perlu ditentukan terlebih dahulu reaktansi induktif dan resistansinya:

Dihubungkan dengan arus searah

 

Dihubungkan dengan arus bolak balik

 

Impedansi

 

Sudut fase

t g space phi equals X subscript L over R equals fraction numerator 20 square root of 5 over denominator 40 end fraction t g space phi equals 0 comma 5 square root of 5 phi equals a r c space t g space 0 comma 5 square root of 5 phi equals 48 comma 19 degree  

Jadi sudut fasenya adalah 48,19degree 

 

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

A. Acfreelance

Terakhir diupdate 13 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

Suatu rangkaian seri RC dengan besaran masing-masing R = 30  dan C = 25 μF, kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan arus bolak-balik 100 V,  Hz. Hitunglah sudut fase rangkaian RC tersebut!

Pembahasan Soal:

Diketahui:

R equals 30 blank straight capital omega blank C equals 25 blank μF equals 25 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent blank straight F blank V equals 100 blank straight V blank f equals 500 over pi blank Hz blank 

Ditanyakan: sudut fase rangkaian=?

Sudut fase antara arus dan tegangan pada rangkaian RC dipengaruhi oleh besar resistansi resistor dan reaktansi kapasitif. Untuk mengetahui reaktansi kapasitif, kecepatan sudut tegangan perlu diketahui.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row omega equals cell 2 pi f end cell row blank equals cell 2 pi open parentheses 500 over pi close parentheses end cell row blank equals cell 1.000 blank rad divided by straight s end cell end table 

Besar reaktansi kapasitif dalam rangkaian ini adalah

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 1.000 close parentheses open parentheses 25 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses end fraction end cell row blank equals cell 40 blank straight capital omega end cell end table 

maka sudut fase antara arus dan tegangan pada rangkaian ini adalah

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 40 over 30 end cell row blank equals cell 4 over 3 blank end cell row ϕ equals cell 53 degree end cell end table 

Jadi, sudut fase pada rangkaian tersebut adalah 53°.

0

Roboguru

Sebuah hambatan 1.500 ohm dirangkai seri dengan kapasitor 2,5 F kemudian dihubungkan dengan tegangan bolak-balik . 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

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

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

Hambatan 40 ohm dirangkai seri dengan kapasitor 40 ohm kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik. Beda fase antara arus dan tegangan pada rangkaian adalah sebesar ...

Pembahasan Soal:

Beda fase dapat diketahui dari faktor daya. Besarnya faktor daya adalah

tan space phi space equals space X subscript L over R equals 40 over 40 space equals space 1 sehingga phi space equals space 45 to the power of o

Jadi, jawaban yang tepat adalah B

0

Roboguru

Sebuah resistor dari 40 ohm dan sebuah kapasitor disusun seri kemudian dipasang pada tegangan bolak-balik 300 V dan frekuensi anguler 1200 rad/ s. Jika kuat arus yang melalui resistor 6 A, maka ukuran...

Pembahasan Soal:

Pada rangkaian arus bolak-balik sering terjadi perbedaan sudut fase antara arus dan tegangan. Perbedaan sudut fase ini tergantung dari jenis beban yang dipasang. Beban yang dipasang pada rangkaian ini dapat berupa hambatan mumi, induktor, kapasitor, atau gabungannya. Pada rangkaian ini, berlaku Z space equals space square root of R squared plus X subscript C squared end root dimana 

Z thin space equals space V over I equals 300 over 6 equals 50 space ohm

sehingga

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Z space end cell equals cell space square root of R squared plus X subscript C squared end root end cell row cell 50 squared space end cell equals cell 40 squared space plus thin space X subscript C squared end cell row cell X subscript C squared space end cell equals cell space 900 end cell row cell X subscript C space end cell equals cell space 30 space ohm end cell end table

X subscript C space equals space fraction numerator 1 over denominator omega C end fraction 30 space equals space fraction numerator 1 over denominator 1200 C end fraction C space equals space fraction numerator 1 over denominator left parenthesis 1200 right parenthesis left parenthesis 30 right parenthesis end fraction space equals space 26 comma 7 space μF

Jadi, jawaban yang tepat adalah A

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