Site icon PPKN.CO.ID

Contoh Soal Arus Bolak Balik

Contoh Soal Arus Bolak Balik

Contoh Soal Arus Bolak Balik

Hai sahabatku semua

Pada kesempatan kali ini  kita akan membahas tentang arus bolak balik

Oke langsung saja ya kita mulai membahas materi tersebut

Pengertian Arus Bolak Balik

Sekarang ini listrik merupakan sarana penunjang kebituhan yang sangat penting bagi kehidupan manusia.

Listrik sendiri terdiri daridua jenis yaitu: listrik searah DC dan listrik bolan balik AC.

Kali ini kita hanya akan fokus pada arus bolak balik dimana memiliki definisi arus dan tegangan listrik yang besarnya berubah terhadap waktu dan mengalir dalam dua arah.

Bentuk dari sinyal atau gelombang arus listrik bolak balik secara ideal berbentuk sinusoidal.

Bentuk gelombang sinusoidal ini menjadikan pengaliran energi yang efisien. Listrik berarus bolak balik secara umum dihasilkan oleh generator listrik milik PLN atau mitranya.

Arus bolak balik dapat dianalisi dengan rangkaian seperti berikut ini

Rangkaian Arus Bolak Balik

Rangkaian Resistor

Rangkaian resistor jika dihubungkan dengan arus bolak balik maka akan menghasilkan penurunan potensial listrik dalam rangkaian atau kata lain sebagai pembatas arus yang masuk.

Rangkaian Induktor

Sebuah induktor juga memiliki nilai hambatan yang biasa disebut reaktansi  induktif saat dialiri arus bolak balik.

Nilai hambatan inductor ini bergantuk pada frekuensi sudut dari arus bolak  balik.

Rangkaian Kapasitor

Rangkaian kapasitor merupakan rangkaian yang unikdimana rangkaian ini  dapat menyimpan energi listrik sementara.

Kapasitor jika dialiri arus bolak  balik akan menimbulkan resistansi semu  atau biasa  disebut reaktansi kapasitif.

Nilai dari reaktansi kapasitif bergantung dari kapasitas kapasitor dan frekuensi  sudut.

Setelah kita mempelajari pengertian dan berbagai rangkaian arus bolak balik beserta diagramnya mari kita mulai menerapkannya padapersamaan matematis guna menyelesaikan persoalan yang terjadi pada kehidupannyata.

Rumus Arus Bolak Balik

Terdapat beberapapersamaan matematis dalam arus bolak balik diantaranya yaitu:

Persamaan Umum

V = Vmax sin ωt

Rumus Arus Melalui Resistor

I= VR/R

I= Vm/R sin ωt

I= Im sin ωt

Rumus Tegangan Melalui Resistor

VR = Vm sin ωt

Rumus Arus Melalui Induktor

I= Vsin (ωt-1/2 π) /ωL

I= Isin (ωt-1/2 π)

Rumus Tegangan Melalui Induktor

VL = Vm sin ωt

Rumus Arus Melalui Kapasitor

I= ω C Vm sin (ωt+1/2 π)

I= Isin (ωt+1/2 π)

Rumus Tegangan Melalui Kapasitor

VC = Vm sin ωt

Dimana

  • C = kapasitor
  • L = Induktor
  • R = Resistor
  • I = Arus (A)
  • V = Tegangan (V)
  • ω = frekuensi sudut
  • t = waktu (s)

Contoh Soal Arus Bolak Balik

1. Sebuah generator menghasilkan tegangan sinusoidal dengan persamaan V = 200 sin 200t. Berapa nilai dari:

  • Vmax
  • Frekuensi tegangan
Pembahasan

Diketahui

V = 200 sin 200t

Penyelesaian

Persamaan umum tegangan AC

V = Vmax sin ωt

Dari sini kita dapat menyimpulkan bahwa tegangan maksimumatau Vmax bernilai 200V

ω = 200

2 pi f = 200

f = 100/pi

f = 31.81 Hz

Jadi frekuensi gelombang tersebut bernilai 31.81 Hz

2. Perhatikan gambar dibawah ini

Jika tegangan maksimum sumber arus bolak-balik = 220 V, maka besar kuat arus maksimum yang mengalir pada rangkaian adalah….

Pembahasan

Diketahui

R = 60 Ω

XL = 240 Ω

XC = 40 Ω

Vmax = 220 V

Penyelesaian

Z = sqrt (602+(240-40)2)

Z = sqrt (602+2002)

Z = 208.81 Ω

Im = Vm/Z

Im = 220 / 208.81

Im = 1.1 A

Jadi nilai arus yang mengalir pada rangkaian adalah 1.1 A

Demikian pembahasan dari PPKN.CO.ID tentang contoh soal arus bolak balik, Semoga bermanfaat

Refrensi Teknologi : KLIKDISINI 

Exit mobile version