Sahabat fisioner, untuk lebih memahami materi fisika serta untuk mempersiapkan diri untuk menghadapi ulangan harian (UH), ulangan akhir semester (UAS), ujian sekolah (US), seleksi nasional masuk perguruan tinggi negeri (SNMPTN), berikut akan diberikan contoh soal beserta tips dan trik pembahasannya. Bagaimana sudah siap? Ayo kita mulai!

Topik: Arus dan tegangan listrik bolak balik

Soal-soal

Penyelesaian:
Tegangan hasil pengukuran adalah nilai efektif, jadi Vef = 220 volt dan R = 50 Ω

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

3. Perhatikan gambar berikut!

Jika sumbu vertikal diatur pada tegangan 2 V/cm, waktu dalam arah horizontal menunjukkan 10 ms/cm dan tiap kotak memiliki ukuran 1 cm × 1 cm. Tentukanlah:
a. tegangan maksimum sumber AC;
b. frekuensi sumber AC.

Penyelesaian

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

4. Sebuah rangkaian arus bolak-balik yang bersifat induktif murni terdiri dari induktor dengan induktansi L = 25 mH dan sumber tegangan AC dengan tegangan efektif 150 V. berapakah:
a. Reaktansi induktifnya
b. Kuat arus efektif rangkaian jika frekuensi sumber 50 Hz.

Penyelesaian

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

5. Sebuah kapasitor 8 μF dihubungkan dengan sebuah sumber tegangan AC yang tegangan efektifnya 150 V dan frekuensinya f = 50 Hz. Berapakah:
a. Reaktansi kapasitif
b. Arus efektif di dalam rangkaian

Penyelesaian

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

6. Rangkaian R-L-C seri dengan R = 80 ohm, XL = 100 ohm, dan Xc =40 ohm. Rangkaian ini dihubungkan dengan tegangan bolak-balik dengan tegangan efektif 220 V. Tentukanlah:
a. impedansi rangkaian;
b. arus efektif yang mengalir pada rangkaian;
c. tegangan efektif antara ujung-ujung induktor.

Penyelesaian

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

7. Pada frekuensi berapakah sebuah rangkaian R-L-C seri yang dihubungkan bertegangan bolak-balik akan beresonansi. Apabila R = 80 ohm, L = 1 henry, dan C = 1 mikroFarad?
Penyelesaian

Diketahui
R = 80 ohm
L = 1 henry
C = 1 mikroF = 10-6 F
Ditanyakan: f = …?
Jawab:

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

8. Perhatikan gambar berikut ini!

Sebuah rangkaian seri R–L-C dengan R = 30 Ω, L = 0,6 H dan C = 500 F dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik yang memiliki V = 300 sin 100t Volt. Tentukan:
a. Impedansi rangkaian
b. Daya rata-rata yang diserap rangkaian

Penyelesaian
Diketahui:
R = 30 Ω
L = 0,6 H
C = 500 F = 500 x 10-6 F = 5 x 10-4 F
V = 300 sin 100t Volt
Ditanyakan:
Z = ...?
P = ...?
Jawab:

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

9. Sebuah tarfo step-up kumparan primernya terdiri atas 50 lilitan dan kumparan sekundernya 100 lilitan. Jika tegangan primernya 110 V, berapakah tegangan pada kumparan sekundernya?

Penyelesaian
Diketahui:
Np = 50 lilitan
Ns= 100 lilitan
Vp = 110 V
Ditanyakan: Vs = ?
Jawab:

Jadi, tegangan pada kumparan sekunder adalah 220 V.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

10. Sebuah trafo step-down dihubungakan dengan sumber tegangan 220 V. Trafo ini digunakan untuk menyalakan lampu bertegangan 10 V. Jika kuat arus listrik yang melalui lampu 4 A, berapakah kuat arus listrik yang melalui kumparan primer?

Penyelesaian:
Diketahui:
Vp = 220 V
Vs = 10 V
Is = 4 A
Ditanyakan: Ip =….. ?
Jawab:

Jadi, arus listrik yang melewati kumparan primer adalah 0,182 A.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

11. Sebuah tarnsformator memiliki tegangan primer 220 V dan tegangan sekunder 110 V. Apabila kuat arus yang mengalir melalui tegangan primer sebesar 0,2 A, ternyata kuat arus yang mengalir pada kumparan sekunder menjadi 0,3 A. Berapakah efisiensi transformator itu?
Jawaban:
Diketahui:
Vp = 220 V
Vs = 110 V
Ip = 0,2 A
Is = 0,3 A
Ditanyakan: efisiensi = ….. ?
Jawab:

Jadi, efisiensi transformator adalah 75%.