Roboguru

Suatu rangkaian (R-L) dihubungkan pada tegangan AC dari 350 V. Bila diketahui besar hambatan mumi = 30 ohm dan XL = 40 ohm, dan arus mempunyai frekuensi π200​ Hz, tentukan beda potensial antara ujung-ujung induktor!

Pertanyaan

Suatu rangkaian (R-L) dihubungkan pada tegangan AC dari 350 V. Bila diketahui besar hambatan mumi = 30 ohm dan XL = 40 ohm, dan arus mempunyai frekuensi 200 over straight pi Hz, tentukan beda potensial antara ujung-ujung induktor!space 

Pembahasan Soal:

Diketahui:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row V equals cell 350 space straight V end cell row R equals cell 30 space straight capital omega end cell row cell X subscript L end cell equals cell 40 space straight capital omega end cell row f equals cell 200 over pi space Hz end cell end table  

Ditanyakan:

VL = ...?

Jawaban:

Rangkaian seri R-L pada arus bolak-balik merupakan sebuah rangkaian yang terdiri dari resistor (R) dan, induktor (L)  dan disusun secara seri. Hambatan yang dihasilkan oleh resistor disebut resistansi sedangkan hambatan yang dihasilkan oleh induktor disebut reaktansi induktif (XL). Untuk menghitung beda potensial antara ujung-ujung induktor, terlebih dahulu harus dihitung besar impedansi dan kuat arus yang mengalir pada rangkaian dengan cara:

Z equals square root of R squared plus X subscript L squared end root Z equals square root of 30 squared plus 40 squared end root Z equals square root of 900 plus 1600 end root Z equals square root of 2500 Z equals 50

Setelah nilai impedansi diketahui, selanjutnya dihitung besar arus menggunakan persamaan:

V equals I cross times Z I equals V over Z I equals 350 over 50 I equals 7

Selanjutnya, dapat dihitungbeda  potensial antara ujung-ujung induktor dengan rumusan

V equals I cross times X subscript L V equals 7 cross times 40 V equals 280

Dengan demikian, beda potensial antara ujung-ujung induktornya adalah 280 V.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

K. Dalilah

Mahasiswa/Alumni Universitas Pendidikan Indonesia

Terakhir diupdate 07 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

Rangkaian seri RL diberikan R = 80 ohm dan L = 0,3 H dipasang pada tegangan bolak-balik 400 volt dengan frekuensi  π100​Hz. Tentukanlah persamaan tegangan dan arus!

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: V left parenthesis t right parenthesis space dan space I left parenthesis t right parenthesis 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. 

Tentukan persamaan tegangan:

V left parenthesis t right parenthesis equals V subscript m space sin space left parenthesis omega t right parenthesis V left parenthesis t right parenthesis equals V subscript m space sin space left parenthesis open parentheses 2 pi cross times f close parentheses t right parenthesis V left parenthesis t right parenthesis equals 400 space sin space left parenthesis open parentheses 2 pi cross times 100 over pi close parentheses t right parenthesis V left parenthesis t right parenthesis equals 400 space sin space left parenthesis 200 t right parenthesis space volt. 

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 beda sudut fase arus dan tegangan:

tan space phi equals X subscript L over R tan space phi equals 60 over 80 tan space phi equals 3 over 4 phi equals 37 degree. 

Pada rangkaian yang bersifat induktif, arus terlambat dari tegangan, sehingga persamaan kuat arus:

I left parenthesis t right parenthesis equals I subscript m space sin space left parenthesis omega t minus phi right parenthesis I left parenthesis t right parenthesis equals I subscript m space sin space left parenthesis open parentheses 2 pi cross times f close parentheses t minus phi right parenthesis I left parenthesis t right parenthesis equals 4 space sin space left parenthesis open parentheses 2 pi cross times 100 over pi close parentheses t minus 37 degree right parenthesis I left parenthesis t right parenthesis equals 4 space sin space left parenthesis 200 t minus 37 degree right parenthesis space ampere.    

Dengan demikian, persamaan tegangan adalah V left parenthesis t right parenthesis equals 400 space sin space left parenthesis 200 t right parenthesis space volt dan persamaan arus adalah I left parenthesis t right parenthesis equals 4 space sin space left parenthesis 200 t minus 37 degree right parenthesis space ampere.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah V left parenthesis t right parenthesis equals 400 space sin space left parenthesis 200 t right parenthesis space volt dan I left parenthesis t right parenthesis equals 4 space sin space left parenthesis 200 t minus 37 degree right parenthesis space ampere.

0

Roboguru

Suatu rangkaian (R-L) dihubungkan pada tegangan AC dari 350 V. Bila diketahui besar hambatan mumi = 30 ohm dan XL = 40 ohm, dan arus mempunyai frekuensi π200​ Hz, tentukan beda potensial antara ujung-...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row V equals cell 350 space straight V end cell row R equals cell 30 space straight capital omega end cell row cell X subscript L end cell equals cell 40 space straight capital omega end cell row f equals cell 200 over pi space Hz end cell end table  

Ditanyakan:

VR = ...?

Jawaban:

Rangkaian seri R-L pada arus bolak-balik merupakan sebuah rangkaian yang terdiri dari resistor (R) dan, induktor (L)  dan disusun secara seri. Hambatan yang dihasilkan oleh resistor disebut resistansi sedangkan hambatan yang dihasilkan oleh induktor disebut reaktansi induktif (XL). Untuk menghitung beda potensial antara ujung-ujung resistor, terlebih dahulu harus dihitung besar impedansi dan kuat arus yang mengalir pada rangkaian dengan cara:

Z equals square root of R squared plus X subscript L squared end root Z equals square root of 30 squared plus 40 squared end root Z equals square root of 900 plus 1600 end root Z equals square root of 2500 Z equals 50

Setelah nilai impedansi diketahui, selanjutnya dihitung besar arus menggunakan persamaan:

V equals I cross times Z I equals V over Z I equals 350 over 50 I equals 7

Selanjutnya, dapat dihitungbeda  potensial antara ujung-ujung resistor dengan rumusan

V equals I cross times R V equals 7 cross times 30 V equals 210

Dengan demikian, beda potensial antara ujung-ujung resistornya adalah 210 V.

0

Roboguru

Rangkaian seri RL diberikan R = 80 ohm dan L = 0,3 H dipasang pada tegangan bolak-balik 400 volt dengan frekuensi  π100​Hz. Hitunglah tegangan pada ujung-ujung resistor dan ujung-ujung induktor!

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: V subscript R space dan space V subscript L 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 tegangan pada ujung-ujung resistor:

V subscript R equals I subscript m cross times R V subscript R equals 4 cross times 80 V subscript R equals 320 space volt. 

Kemudian hitung tegangan pada ujung-ujung induktor:

V subscript L equals I subscript m cross times X subscript L V subscript L equals 4 cross times 60 V subscript L equals 240 space volt.  

Dengan demikian, tegangan pada ujung-ujung resistor dan ujung-ujung induktor berturut-turut adalah 320 volt dan 240 volt.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 320 volt dan 240 volt.

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

Perhatikan gambar rangkaian RLC berikut!   Kuat arus efektif dari rangkaian adalah ....

Pembahasan Soal:

Diketahui persamaan tegangan : 

begin mathsize 14px style V equals V subscript m space sin space omega t V equals 26 space sin space 200 t V subscript m equals 26 space Volt omega equals 200 space rad divided by straight s end style

Ditanyakan : Kuat arus efektif ... ?

Penyelesaian

Impedansi rangkaian

begin mathsize 14px style Z equals square root of R squared plus left parenthesis X subscript L minus X subscript c right parenthesis squared end root Z equals square root of R squared plus open parentheses omega L minus fraction numerator 1 over denominator omega C end fraction close parentheses end root Z equals square root of 12 squared plus open parentheses 200 cross times 0 comma 075 minus fraction numerator 1 over denominator 200 cross times 500 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent end fraction close parentheses squared end root Z equals square root of 12 squared plus left parenthesis 15 minus 10 right parenthesis squared end root Z equals square root of 144 plus 25 end root Z equals 13 space straight capital omega end style 

Arus efektif

begin mathsize 14px style I subscript e f end subscript equals fraction numerator V subscript m over denominator Z square root of 2 end fraction I subscript e f end subscript equals fraction numerator 26 over denominator 13 square root of 2 end fraction I subscript e f end subscript equals fraction numerator 2 over denominator square root of 2 end fraction I subscript e f end subscript equals square root of 2 space straight A end style

Dengan demikian arus efektf pada rangkaian sebesar 2 Ampere.

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