10 SOAL RANGKAIAN SERI RLC (BAGIAN - 1)

Selamat datang di blog saya, 

Pada kesempatan berbagi ini, kita akan mempelajari 10 soal tentang rangkaian SERI RLC. Soal disertai dengan pembahasannya, semoga pengalaman berbagi ini memberikan manfaat buat kita semua.  

 

Pilihan Berganda

 

Soal : 1

Arus listrik yang mengalir melalui resistor 8Ω mempunyai tegangan maksimum 162 volt. Arus efektif yang mengalir melalui hambatan sebesar …

A.   4,5 A                       D. 17,4 A

B.   11,78 A                    E. 20, 25 A

C.   12 A

 

Pembahasan : 

Kunci : <No. option>

 

Soal : 2

Perhatikan diagram berikut

Diagram tersebut menunjukkan suatu bentuk gelombang pada layar osiloskop sinar katode. Ketika suatu tegangan ac dihubungkan ternyata angka yang terlihat adalah 2V/cm dan 5 ms/cm. Berdasarkan data tersebut dapat disimpulkan …

A.   V_m = 8V dan f = 16,7 Hz

B.   V_m = 8V dan f = 100 Hz

C.   V_m = 16V dan f = 25 Hz

D.  V_m = 16V dan f = 40 Hz

E.   V_m = 16V dan f = 25 Hz

 

Pembahasan

 

Tegangan maksimum, V_m (V_P) :

 

Periode, T :

 

Frekuensi, f :

 

Kesimpulan :

Tegangan maksimum, V_m = 8 volt dan f = 16,7 Hz

 

Kunci : A

 

Soal : 3

Sebuah resistor R dan sebuah kumparan L dihubungkan seri pada sumber ac 40 volt. Besar tegangan antara ujung – ujung resistor sama dengan tegangan pada ujung – ujung kumparan. Besar tegangan masing – masing adalah …

A.   40√2 volt                 D. 10 volt

B.   40 volt                     E. 10√2 volt

C.   20√2 volt

 

Pembahasan

 

Tegangan V_L = V_R = V

 

Kunci : C

 

Soal : 4

Hambatan 160 ohm, kumparan 0,6 Henry, dan kapasitor 8 mikrofarad dirangkaikan secara seri, kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan ac yang mempunyai frekuensi angular 500 rad/s. Besar impedansinya adalah …

A.   15 ohm                    D. 50 ohm

B.   20 ohm                    E. 125 ohm

C.   35 ohm

 

Pembahasan

 

 

Nilai reaktansi induktif XL :

Nilai reaktansi kapasitif XC :

 

 

Impedansi Z,

 

Kunci : D

 

Soal : 5

Rangkaian seri resistor R dengan induktor L memerlukan arus 2,5 A. Jika dihubungkan dengan sumber tegangan ac 120 volt, besar hambatan resistor saat tegangan antara ujung – ujung resistor sama dengan induktor.

A.   12 Ω                                D. 24√2 Ω

B.   12√2 Ω                             E. 25√2 Ω

C.   24 Ω

 

Pembahasan

 

Tegangan pada resistor sama dengan tegangan induktor, V_L = V_R = V.

 

ó        V² = (V_R)² + (V_L)²

ó  (120)² = V² + V²

ó 14.400 = 2V²

ó         V = 60√2 volt

 

Hambatan R :

ó      V = I . R

ó 60√2 = 5/2 . R

ó      R = 24√2 Ω

 

Kunci : D

 

Soal : 6

Jika indikator diukur secara langsung dengan alat ukur ohmmeter akan menunjukkan angka 60 Ω. Jika kemudian indikator dihubungkan dengan tegangan ac, ternyata diperoleh data V = 10 volt dan I = 0,1 A.

Berdasarkan hasil pengukuran tersebut, besar reaktansi induktif adalah …

A.   100 ohm                  D. 40 ohm

B.   80 ohm                    E. 30 ohm

C.   60 ohm

 

Pembahasan

 

Hasil pengukuran ohmmeter berarti R = 60 Ω.

 

Impedansi, Z :

Maka nilai reaktansi induktifnya, XL :

 

ó     Z² = R² + XL²

ó 100² = 60² + XL²

ó    XL = 80 ohm

 

Kunci : B

 

Soal : 7

Perhatikan gambar rangkaian berikut

Diketahui sumber tegangan ac dengan frekuensi 25 Hz. Jika C bernilai (62,5)/∏ μF, R = 200 Ω dan V_AB = 200 volt. Maka besar arus yang mengalir dalam rangkaian …

A.   1,0 A                       D. 0,2 A

B.   0,75 A                     E. 0,1 A

C.   0,5 A

 

Pembahasan

 

 

Impedansi, Z :

 

 

Maka kuat arus listrik I_m :

 

 

Kunci : C

 

Soal : 8

Perhatikan gambar rangkaian berikut

 

Diketahui penunjukkan voltmeter V₁ = 200 volt dan V₂ = 160 volt. Reaktansi induktif L adalah …

A.   20 Ω                 D. 100 Ω

B.   40 Ω                 E. 120 Ω

C.   60 Ω

 

Pembahasan

  

Tegangan V_L :

 

Kuat arus I_m :

 

Maka reaktansi induktif, XL :

Kunci : C

 

Soal : 9

Perhatikan diagram fasor rangkaian RL berikut

 

 

Dalam rangkaian seri R dengan L, diketahui nilai R = 60Ω dan arus yang mengalir sebesar 2A. Jika tan θ = ¾ maka besar tegangan induktor V_L adalah …

A.   72 volt                     D. 160 volt

B.   90 volt                     E. 200 volt

C.   120 volt

 

Pembahasan

 

Nilai tegangan pada hambatan R,

 

ó V_R = I.R

ó V_R = 2 x 60

ó V_R = 120 volt

 

Tegangan induktor, V_L :

Kunci : B

 

Soal : 10

Suatu kumparan dihubungkan dengan tegangan ac. Melalui pengukuran dengan ohmmeter, voltmeter, dan amperemeter diperoleh data, yaitu 30 Ω, 5 V, dan 100 mA. Maka reaktansi induktif kumparan adalah …

A.   80 ohm                    D. 40 ohm

B.   70 ohm                    E. 20 ohm

C.   50 ohm

 

Pembahasan

 

Impedansi rangkaian, Z :

 

Maka nilai reaktansi induktif, XL :

 

 

Kunci : D