MODUL

MODUL DAPAT DI DOWNLOAD           >>>> DI SINI <<<<

Bab VI

1.alam suatu rangkaian induktor murni , sebuah induktor ( L = 60 mili Henry ) , dihubungkan dengan sebuah tegangan AC dengan nilai V_m = 120 volt dan . Tentukan besar arus listrik yang mengalir pada inductor pada saat t = 0,01 sekon !

Jawab :

Untuk rangkaian induktif murni tegangan mendahului arus dengan rad atau arus terlambat rad terhadap tegangan sehingga:

         

2. Berapakah jumlah hambatan yang dihasilkan pada pemasangan pararel tiga buah beban listrik yang bernilai 12 Ω, 10 Ω, 6 Ω ?

Diketahui :

R1 = 12 Ω

R2 = 10 Ω

R3 = 6 Ω

Ditanya : Rtotal = ?

Jawab :

1/Rt = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

1/Rt = 1/12 + 1/10 + 1/6

1/Rt = 5/60 + 6/60 + 10/60

1/Rt = 21/60

Rt = 60/21

Rt = 2,86 Ω

 

 

gambar di bawah ini merupakan soal No 3-5

 

3. Tentukan Nilai reaktansi kapasitif/hambatan kapasitif dari kapasitor (XC)

   Jawab:

 

  

 

4. tentukan Nilai tegangan efektif sumber listrik ??

    Jawab :

 

 

 5. Nilai tegangan antara titik A dan D

   Jawab: 

Nilai tegangan antara titik  A dan D : Secara umum untuk mencari tegangan antara dua titik katakanlah A dan D yang mengandung komponen R, L dan C dengan tegangan masing-masing yang sudah diketahui gunakan persamaan  :

 



dimana V_R , V_L dan V_C berturut- turut adalah tegangan pada masing-masing komponen R, L dan C ..

 

Bab V

1. Berapakah jumlah tegangan dan arus yang dihasilkan pada pemasangan seri tiga buah baterai yang     bertegangan dan arus masing-masing 1,5 V dan 1 A ?

Jawab: 

 

Diketahui : 

 

3 buah baterai dipasang seri dengan masing masing-masing V = 1,5 V , I = 1 A

Ditanya : Vtotal = ?

              Itotal = ?

Vt = V1 + V2 + V3 = 1,5 + 1,5 + 1,5 = 4,5 V

It = I1 = I2 = I3 = 1 A

 

 

2. sebuah pemanas 1.5 kW selama 7.5 jam, sebuah pemanas air 3.6 kW selama 17 menit, 3 buah lampu 100-W selama 4 jam, sebuah pemanggang 900 W selama 6 menit. Apabila biaya per kilowatthour nya adalah $0.09, berapa yang harus anda bayar?

 

Jawab :  

Ubah waktu menit menjadi jam. Sehingga

W = (1500) (7.5) + (3600) (17/60) + (3) (100) (4) + (900) (6/60) = 13 560 Wh = 13.56 kWh

harga yang harus dibayar = (13.56 kWh) ($0.09/kWh) = $1.22

Selain itu ada juga satuan mega joule (MJ) yang digunakan untuk menggantikan kWh, dimana 1kWh = 3.6 MJ.

3.

Sebuah motor dc mengambil arus 12 A untuk menghasilkan daya output sebesar 1.6 hp. Berapa efisiensinya?

Jawab: 

P_in = EI = (120 V) (12 A) = 1440 W dan P_out = 1.6 hp × 746 W/hp = 1194 W. Jadi,

η = P_out/P_in = 1194 W / 1440 W = 82.9 %

4. Sebuah motor mengendalikan sebuah sebuah pompa menggunakan gearbox (gambar dibawah). Daya input pada motor adalah 1200 W. Berapa daya yang ditransfer ke pompa (dalam horsepower) ?

Jawab;

Kombinasi efisiensi dari motor-gearbox adalah  η_T = (0.90) (0.70) = 0.63. Output dari gearbox (berarti merupakan input pada pompa) adalah P_out = η_T × P_in = (0.63) (1200 W) = 756 W. Lalu diubah dalam satuan horsepower (hp), P_out = (756 W) / (746 W/hp) = 1.01 hp

5. Hitunglah power yang disuplai ke pemanas elektrik pada  gambar di bawah ini  menggunakan rumus daya listrik

 

Jawab:

I = V/R = 120 V / 12 Ω = 10 A.. Sehingga, dayanya dapat dihitung dengan cara

P = VI = (120 V) (10 A) = 1200 W, atau

P = I² R = (10 A)² (12 Ω) = 1200 W, atau

P = V²/R = (120 V)² /12 Ω = 1200 W

Ketiga rumus memberikan hasil yang sama.

BAB IV

1. Diketahui R = 5 Ω terhubung tegangan AC dengan V = 10 V, f = 1 MHz, berapa impedansinya?


   Jawab:
    Z = R + jXL + jXC = 5 + j0 + j0 = 5 Ω
    disini, Z =R




 
Jika beban rangkaian hanya berupa induktor murni, maka garis impedansi searah dengan sumbu y positif.


2. Diketahui L = 1 μH terhubung tegangan AC dengan V = 10 V, f = 1 MHz, berapa impedansinya?


    Jawab:
    Z = R + jXL + jXC = 0 + j6,28 + j0 = j6,28 Ω
    disini, Z = jXL


 
Jika beban rangkaian hanya berupa kapasitor murni, maka garis impedansi searah dengan sumbu y negatif.


3. Diketahui C = 25,33 nF terhubung tegangan AC dengan V = 10 V, f = 1 MHz, berapa impedansinya?


Jawab:
Z = R + jXL + jXC = 0 + j0 -j6,28 = -j6,28 Ω
disini, Z = jXC

 
4. 

Dalam suatu rangkaian induktor murni , sebuah induktor ( L = 60 mili Henry ) , dihubungkan dengan sebuah tegangan AC dengan nilai V_m = 120 volt dan . Tentukan besar arus listrik yang mengalir pada inductor pada saat t = 0,01 sekon !

Jawab :

  

Untuk rangkaian induktif murni tegangan mendahului arus dengan rad atau arus terlambat rad terhadap tegangan sehingga:

 5.

Sebuah kapasitor dengan nilai kapasitas dihubungkan dengan sebuah sumber tegangan dengan persamaan . Tentukan besar arus yang mengalir pada kapasitor saat t = 0,004 sekon !

Jawab:

Terlebih dahulu mencari reaktansi kapasitifnya,

Untuk rangkaian kapasitif murni maka tegangan terlambat dari arus atau arus listrik mendahuli terhadap tegangan sehingga..

Bab III

1. Apabila suatu rangkaian diketahui nilai-nilainya pada gambar di atas, hitunglah R dan v.
    R₄ dan R₃ tersusun paralel, digantikan oleh R_a
    R_a = R₄ || R₃ = (200) (300) / (200+300)= 120
    Aturan pembagian arus
    i_R = (6) × (R₁)/(R₁+R+R_a) = (6) (50) / (50 + R + 120) = 300/(170+R)

Dik : v_R = 20 V
v_R = (i_R) (R)
20 = (300R)/(170+R
3400 + 20R = 300R
280R = 3400
R = 3400/280 = 12.14
V = v_Ra (paralel)
V = (i_R) (R_a) = (300) (120) / (170 + 12.14) = 197.65 V

2.  Hitung besar arus  I₁ , I₂ , I<sub>3 yang mengalir pada rangkaian berikut : 



Jawab :</sub> 


26 – 3ia – 1ia + 1ib = 0

- 1ia – 1ib – 2ib – 12 = 0

atau

4ia – 1ib = 26

- 1ia + 3ib = -12

Sehingga

ia = 6 A dan ib = - 2 A

dengan demikian elemen-elemen yang lain bisa diperoleh dengan cepat :

i1 = ia = 6A

V1 = i1 . R1 = 18 V

i2 = -ib = 2A

V2 = i2 . R2 = 4V

i3 = ia - ib = 8 A

V3 = i3 . R3 = 8 V


3. Hitung resistansi ekivalen dari rangkaian di bawah ini

30 Ω seri dengan 50 Ω menghasilkan R_a
R_a = 30 Ω + 50 Ω = 80 Ω
R_a paralel dengan 25 Ω menghasilkan R_b
R_b = (80) (25) / (80 + 25) = 19.05 Ω
R_b seri dengan 20 Ω menghasilkan _Rc
R_c = 19.05 + 20 = 39.05 Ω
R_c paralel dengan 40 Ω menghasilkan R_d
R_d = (40) (39.05) / (39.05 + 40) = 19.76 Ω
R_ekivalen dari rangkaian di atas adalah 10 Ω seri dengan R_d seri dengan 15 Ω
R_ekivalen = 10 + 19.76 + 15 = 44.76 Ω

4. Sebuah resistor terhubung dengan tegangan AC, dimana nilai R = 5 Ω, V = 10 V, f = 1 MHz, hitung   arus yang mengalir padanya?

Jawab :
Z = R + jXL + jXC
Z = 5 + j0 + j0
Z = 5 Ω

I = V / Z
I = 10 V / 5 Ω
I = 2 A

5. Sebuah induktor terhubung dengan tegangan AC, dimana nilai L = 1 μH, V = 10 V, f = 1 MHz, hitung arus yang mengalir padanya?

Jawab:
Z = R + jXL + jXC
Z = 0 + j6,28 + j0
Z = j6,28 Ω
Z = 6,28 ∟ 90° Ω

I = V / Z
I = 10 ∟ 0° V / 6,28 ∟ 90° Ω
I = 1,6 ∟ -90° A

bab 2

1. Sebuah lampu dipasang pada tegangan 220 volt dan menghasilkan kuat arus listrik sebesar 0,25 A. Tentukan :
a) daya lampu
b) energi yang digunakan lampu dalam 12 jam


JAWAB:


Rumus daya listrik:
P = V x I
a) daya lampu
P = V x I = 220 x 0,25 = 55 watt

b) energi dalam 12 jam = 12 x 60 x 60 detik = 43200 detik
W = P x t = 55 x 43200 = 2376000 Joule


2.Diberikan sebuah rangkaian listrik seperti gambar berikut

carilah :

a) Hambatan pengganti
b) Kuat arus rangkaian

JAWAB:
 A.

 









B.
 



3. Empat buah resistor masing-masing dengan hambatan 2Ω, 3Ω, 4Ω, dan 5Ω disusun  seri. Rangkaian tersebut dihubungkan dengan ggl 18 V dan hambatan dalam 1,5 ohm. Hitunglah kuat arusnya!
jawab:
 
Diketahui: R₁ = 2 Ω R₃= 4 Ω ε = 18 V R₂ = 3 Ω R₄= 5 Ω r = 1,5Ω
 
Ditanya: I = … ? R_s = (2 + 3 + 4 + 5)Ω = 14 Ω I = ε / (R_s + r) = 18 / (14 + 1,5) = 1,2 A


4. Jika ujung-ujung sebuah penghantar diberi hambatan 10ohm dan memiliki kuat arus 0,3A,maka berapakah beda potensialnya?
jawaban:

diket: I=0,3A
         R=10ohm
dit: V?
V = I x R
   = 0,3 x 10
   = 3 volt


5 .Lampu pijar yang dayanya 60 watt menyala selama 1 jam. Berapakah energi yang digunakan oleh lampu tersebut?

Diketahui :

P = 60 watt

t = 360 sekon

Ditanya : W = ?

Jawab :

P = W/t

W = P x t

W = 60 watt x 360 sekon

W = 216000 Joule

W = 216 kJ

 





 

Bab 1

1 . Andaikata hanya 2 persen dari electron-elektron yang diinjeksikan ke dalam basis berekomendasi dengan lubang-lubang (holes) pada basis. 1 juta electron masuk emitter dalam waktu 1µs, berapa banyaknya electron yang keluar dari kawat penghubung basis pada periode ini? Berapa banyaknya keluar dari kawat kolektor selama waktu tersebut?

JAWAB :
Dik. 2% electron yang diinjeksikan ke lubang (holes), dan 1000.000 juta electron yang masuk ke emitter dalam waktu 1µS

jawab :

= 1000.000 – (1000.000 x 2% x 1µS)

= 1000.000 – 20.000

= 980.000 elektron yang keluar dari kawat kolektor dalam waktu 1µS

2. Jika arus emitter sebesar 6 mA dan arus kolektor sebesar 5,75 mA, berapakah besarnya arus basis? Berapakah nilai dari α_dc?

_JAWAB:

_{Dik. IE = 6mA, IC = 5,75mA}

Dit: hitunglah besar nilai I_B dan α_dc?

Jawab:

α_dc = 0,958

I_B = I_E - I_C

= 6 – 5,75

= 0,25 mA

3.  Sebuah transistor daya 2N5067 mempunyai r’_b = 10 Ω. Berapakah besarnya tegangan jatuh I_br’_b, jika I_B = 1 mA? Jika I_B = 10 mA? Jika I_B = 50 mA?\

JAWAB:

 

Dik. r’b = 10Ω, berapakah tegangan jatuh I_B r’b?

Jika I_B sebesar 1mA, 10mA, 50mA?

Jawab:

*untuk I_B = 1mA *untuk I_B = 10mA *untuk I_B = 50mA

I_B x r’b = 1.10^-3 x 10 I_B x r’b = 10.10^-3 x 10 I_B x r’b = 50.10^-3 x 10

= 1.10^-2 = 1.10^-1 = 5.10^-1

= 0,01 = 0,1 = 0,5

4. Tentukanlah energi yang digunakan sebuah lampu dipasang selama 6 jam pada tegangan bolak balik 220 volt dan dengan arus listrik sebesar 0,2 A!

JAWAB: 

 Keterangan:

V = 220v
t = 5 jam = 18000 s
I = 0.2 A
Jawab : E  =  P x t  = ( V x  I )  t  =  ( 220 x 0.2 ) 18000 = 792000 Joule = 792 kWh

5.   Alat listrik bertuliskan 250 W/220 V menyala selama 15 jam. Berapa kWh energi listrik yang diperlukan?

JAWAB:

Diketahui: P = 250 W

                 V = 220 V

                   t = 10 jam

Ditanyakan: W...?

Jawab: W = P × t = 250 × 15 = 3.750 Wh = 3,75 kWh