Sebuah induktor 1,5/π H dihubungkan dengan sumber tegangan arus bolak-balik yang tegangan maksimumnya 150 V dan frekuensinya 50 Hz. Kuat arus yang mengalir setelah 5,5 detik dihubungkan dengan sumber tegangan, jika fasor tegangan dijadikan sebagai acuan, adalah .... A. 0 A B. 0,5 A C. 0,5√2 A D. 1 A E. √2 A

Question

Jawaban yang benar adalah D. 1 A.

Diketahui:

L = 1,5/π H

Vm = 150 volt

f = 50 Hz

t = 5,5 detik

Fasor tegangan dijadikan sebagai acuan

Ditanya:

I = ...?

Jawab:

Konsep yang kita gunakan adalah rangkaian seri RLC. Pada rangkaian seri RLC, arus listrik akan sama besar untuk masing-masing komponen, sementara tegangan akan berbeda. Hubungan tegangan dan kuat arus dinyatakan oleh:

V = I x Z. ---> dapat berupa nilai efektif ataupun maksimum

Impedansi dirumuskan oleh:

Z = √[ R² + (XL - XC)² ].

Kuat arus listrik dinyatakan oleh:

I = Im sin (ωt - θ),

dengan:

Vm = tegangan maksimum (V)

V ef = tegangan efektif (V)

ω = kecepatan sudut (rad/s)

XC = reaktansi kapasitor (ohm)

XL = reaktansi induktor (ohm)

R = resistansi (ohm)

Z = impedansi (ohm).

Dari penjelasan di atas, cari nilai XL terlebih dahulu.

XL = ω . L

XL = 2π . 50 . (1,5/π)

XL = 150 Ω.

Sudut fase untuk induktor murni adalah:

θ = 90°.

Lalu hitung kuat arus maksimum adalah:

Im = Vm / XL

Im = 150/150

Im = 1 A.

Maka, kuat arusnya adalah:

I = Im sin (ωt - θ)

I = Im sin (2π.f.t - 90°)

I = 1 sin (2π . 50 . 5,5 - 90°)

I = sin (99.000° - 90°)

I = sin (98.910°)

I = -1 A.

Tanda negatif artinya arus terlambat terhadap tegangan.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah D. 1 A.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa