Soal Dan Jawaban Bab Hukum Kelistrikan Bolak-Balik

Pilihan ganda

1.      Sebuah dinamo menghasilkan tegangan efektif 220 V pada frekuensi 60 Hz. Persamaan tegangan sesaat yang dihasilkan dinamo tersebut adalah ….

A.      V = 220 sin 60πt

B.      V = 220 √2sin 60t

C.       V = 220 sin 60t

D.      V = 220 √2sin 120πt

E.       V = 220 √2sin 60πt

2.      Hukum-hukum berikut ini berhubungan dengan kelistrikan dan kemagnetan.
1. Hukum Faraday
2. Hukum Coloumb
3. Hukum Lenz
4. Hukum Ohm

Dari hukum-hukum di atas, yang berhubungan erat dengan prinsip kerja dinamo adalah ….

A.      1, 2, 3, dan 4

B.      1 dan 3 saja

C.       2 dan 4 saja

D.     1, 2, dan 3

E.      4 saja

3.      Sebuah dinamo sepeda terdiri atas 1000 lilitan. Dinamo dihubungkan dengan roda sedemikian sehingga putaran roda sama dengan putaran poros kumparan. Ketika roda berputar dengan 30 putaran per menit, ternyata tegangan yang dihasilkan adalah 10 V. Jika luas penampang kumparan pada dinamo 20 cm², maka kuat medan magnet yang digunakan pada dinamo tersebut adalah …. ….

A.      0,2 T

B.      1,1 T

C.      0,3 T

D.     0,5 T

E.      2,2 T

4.      Besarnya ggl induksi yang dihasilkan sebuah dinamo dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut ini, kecuali ….

A.      panjang kumparan

B.      kuat medan magnet yang digunakan

C.      kecepatan putaran kumparan

D.     jumlah lilitan kumparan

E.      luas penampang kumparan

5.      Pada musim kemarau, tegangan listrik PLN di rumah mengalami penurunan. Hal ini disebabkan oleh…
A. Kurangnya pasokan batu bara
B. Beban di rumah kita terlalu banyak
C. Jaringan listrik di PLN kurang baik stabil karena terbakar
D. Jarak PLTA sebagai sumber tenaga jauh dari rumah kita
E. PLN menggunakan air sebagai penggerak generator, pada musim kemarau debit air relatif berkurang

6.      Pada sebuah televisi tertera ketentuan 220 V AC, 60 W dan 60 Hz. Pernyataan berikut ini berhubungan dengan ketentuan tersebut.
Tegangan listrik maksimum yang boleh digunakan 220 V AC.
Frekuensi arus listrik bolak-balik yang baik untuk televisi adalah 60 Hz.
Tegangan listrik rata-rata yang boleh digunakan adalah 220 V AC.
Tegangan listrik efektif yang boleh digunakan adalah 220 V AC.
Pernyataan yang benar adalah ….

A.      4 saja

B.      1, 2, dan 3

C.      2 dan 4 saja

D.     1, 2, 3, dan 4

E.      1 dan 3 saja

7.      Perhatikan diagram rangkaian  berikut ini!

Kuat arus maksimum dari rangkaian adalah.. (1 µF = 10^-6 F)

A.      1,3 A

B.      1,5 A

C.      2,0 A

D.     2,4 A

E.      2√2 A

8.      Suatu rangkaian seri R, L, dan C dihubungkan dengan tegangan bolak-balik. Apabila induktansi ¹/_25π² H dan kapasitas kapasitor 25 μF, maka resonansi rangkaian terjadi pada frekuensi .....
A. 0,5 kHz
B. 1,0 kHz
C. 2,0 kHz
D. 2,5 kHz
E. 7,5 kHz

Uraian

9.

Sebuah induktor 0,2 henry dipasang pada sumber tegangan arus bolak-balik, V = (200. sin 200t) volt. Tentukan persamaan arus yang mengalir pada rangkaian tersebut!

Penyelesaian:

Diketahui: 

V = (200 sin 200t) volt

L = 0,2 H

Ditanya: I = ... ?

Pembahasan :

V = V_m.sinωt

V = 200.sin 200t

Dari persamaan diketahui V_m = 200 volt dan ω= 200 rad/s, maka:

X_L = ω.L= (200)(0,2)

X_L = 40Ω

I_m = V_m / X_L = 200 / 40 = 5 A

Dalam rangkaian ini arus tertinggal π/2rad terhadap tegangan, sehingga:

  

10. Sebuah kapasitor 50 μF dihubungkan dengan sumber tegangan arus bolak-balik. Arus yang mengalir pada rangkaian adalah I = (4.sin 100t) A. Tentukan persamaan tegangan pada kapasitor itu!

Penyelesaian:

Diketahui: 

C = 50 μF = 5 × 10^-5 F

I = (4.sin 100t) A

Ditanya: Persamaan tegangan, V = ...?

Pembahasan :

I = (I_m.sin ω ) A

I = (4.sin100t) A

maka, I_m = 4 A, dan ω = 100 rad/s