Dokumen tersebut berisi soal-soal dan jawaban mengenai arus, tegangan, energi dan daya serta hukum-hukum rangkaian, metode analisis rangkaian dan teorema rangkaian. Soal-soal tersebut merupakan catatan mata kuliah Rangkaian Listrik I di Politeknik Negeri Samarinda.
Transformasi Laplace adalah transformasi yang sering digunakan untuk menyelesaikan masalah syarat awal. Metode penyelesaian persamaan diferensial biasa menggunakan transformasi laplace terbukti cukup ampuh digunakan untuk menyelesaikan berbagai masalah nilai awal.
Transformasi Laplace adalah transformasi yang sering digunakan untuk menyelesaikan masalah syarat awal. Metode penyelesaian persamaan diferensial biasa menggunakan transformasi laplace terbukti cukup ampuh digunakan untuk menyelesaikan berbagai masalah nilai awal.
getaran, periodik back-dan-sebagainya gerak partikel-partikel dari badan elastis atau sedang, umumnya dihasilkan ketika hampir semua sistem fisik dipindahkan dari kondisi kesetimbangan dan memungkinkan untuk merespon kekuatan-kekuatan yang cenderung untuk mengembalikan keseimbangan.
materi FISIKA SMP kelas 9 semester 1 sampai semester 2. SEDERHANA TAPI SEMOGA BERGUNA.
Note : MOHON MAAF JIKA SELAMA INI PPT FISIKA INI TIDAK BISA DI DOWNLOAD. SAYA LUPA UNTUK MENGKLIK BOLEH DI UNDUH. SELAIN ITU SAYA BARU SEMPAT MEMBUKA AKUN INI. TADI SEDANG MEMBUKA EMAIL LAMA DAN ADA KOMENTAR TENTANG MENGUNDUH FILE INI. SEKALI LAGI SAYA MOHON MAAF. MUNGKIN TERLAMBAT TAPI SEMOGA MASIH BERMANFAAT. TERIMA KASIH BUAT YANG SUDAH MELIHAT :)
Listrik dinamis membicarakan tentang pergerakan muatan (elektron), dimana pergerakan muatan ini selanjutnya dikenal sebagai arus listrik. Dalam pergerakannya pada suatu bahan kondutor sudah tentu akan mendapatkan rintangan dari molekul konduktor itu sendiri, hal ini selanjutnya disebut sebagai Hambatan. Materi ini membahas tentang bagaimana hubungan kedua besaran tersebut...
1. POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
Mata Kuliah : Rangkaian Listrik I
Kelas : A
Dosen : Khairuddin Karim, S.T., M.T.
Semester : Ganjil 2015/2016
Catatan : Dikumpulkan pada saat Ujian Final (April 2016)
SOAL & JAWABAN
ARUS, TEGANGAN, ENERGI DAN DAYA
1. Jika tegangan pada elemen adalah 8 V dan arus yang melewati terminal positifnya seperti diperlihatkan pada
grafik disamping. Tentukan daya yang diserap elemen pada saat:
a. t = 4 s
b. t = 10 s
Jawaban:
a) Pada t = 4 s
Mencari daya serap elemen pada t = 4 s
b) Pada t = 10 s
Mencari daya serap elemen pada t = 10 s
2. Tentukan muatan total pada soal nomor 1 diatas!
2. Jawaban:
a) Mencari q1 pada t = 4 s
coulomb
a) Mencari q2 pada t = 10 s
coulomb
3. Tentukan daya pada rangkaian tersebut, apakah sumber tegangan mengirimkan atau menyerap daya!
Jawaban:
Sumber tegangan tersebut menyerap daya, dikarenakan arus positif masuk terminal positif sumber tegangan.
4. Tentukan daya pada rangkaian tersebut, apakah sumber tegangan mengirimkan atau menyerap daya!
3. Jawaban:
Sumber tegangan tersebut menyerap daya, dikarenakan arus positif masuk terminal positif sumber tegangan.
5. Tentukan daya pada rangkaian tersebut, apakah sumber tegangan mengirimkan atau menyerap daya!
Jawaban:
Sumber tegangan tersebut mengirimkan daya, dikarenakan arus positif meninggalkan terminal positif sumber
tegangan.
6. Jika diketahui muatan q = 12t Coulomb, tentukan i !
Jawaban:
7. Diketahui kurva arus terhadap waktu, tentukan muatan total yang masuk pada elemen!
4. Jawaban:
8. Tentukan muatan dalam satuan waktu jika arus Ampere, t ≥ 0 saat q(0) = 0 !
Jawaban:
Maka
→
∫ ) dt
9. Arus sebesar 5 µA melalui suatu kawat.
a. Berapa banyak muatan yang melalui kawat dalam 10 detik?
b. Berapa banyak muatan yang melalui kawat dalam satu tahun?
Jawaban:
a).
b).
5. 10. Muatan 5 kC melewati suatu elemen dan energi yang diberikan 20 MJ. Tentukan tegangan yang melintasi
elemen tersebut!
Jawaban:
11. Arus yang mengalir 2 A pada suatu elemen . Energi untuk memindahkan arus selama 1 s adalah 10 J. Tentukan
tegangan yang melintasi elemen tersebut!
Jawaban:
12. Sebuah arus 10 A dikirimkan ke elemen selama 5 s. Tentukan energi yang diperlukan untuk menghasilkan 10 V!
Jawaban:
13. Sebuah lampu dihubungkan batere 12 V menghasilkan arus sebesar 0,5 A. Tentujan energi selama 2 s!
Jawaban:
6. 14. Jika V = 4 Volt dan i = 10 A. Tentukan:
a. Daya yang diserap atau dikirmkan
b. Energi diserap atau dikirimkan selama 10 s
Jawaban:
a) Daya serap elemen:
b) Energi serap elemen pada saat t = 10s :
15. Jika V = -4 Volt dan i =10 A. Tentukan daya diserap atau dikirimkan!
Jawaban:
Daya serap sumber tegangan:
16. Jika V = 4 Volt dan i = -10 A. Tentukan daya diserap atau dikirimkan!
7. Jawaban:
Daya serap sumber tegangan:
17. Jika V = -4 Volt dan I = -10 A. Tentukan daya diserap atau dikirimkan!
Jawaban:
Daya serap elemen:
18. Sebuah kawat dilalui arus 10 mA. Berapa banyak muatan pada kawat tersebut selama 20 s?
Jawaban:
19. Tentukan:
a. Muatan total antara 4 - 9 s
b. Muatan saat t = 8 s
c. Arus saat t = 1 s, 5 s, dan 8 s
Jawaban:
Soal kurang jelas
20. Berapa arus dihasilkan batere mobil, jika energi yang disuplai 2 x 106 Joule selama 10 jam (standar baterei mobil
12 V)?
Jawaban:
8. 21. Tentukan:
a. Daya diserap atau dikirim
b. Nilai daya jika V = 10 Volt dan i = 12 mA
Jawaban:
a) Daya serap sumber tegangan (tegangan menerima energi)
b) Nilai daya:
22. Arus 6 A, tentukan V jika elemen menyerap daya P = 18 W!
Jawaban:
23. Jika arus 6 A, tentukan V jika elemen mengirimkan daya P = 18 W!
9. Jawaban:
24. Tentukan daya pada rangkaian berikut!
Jawaban:
25. Tentukan daya pada rangkaian berikut!
Jawaban:
26. Tentukan daya pada rangkaian berikut!
Jawaban:
10. 27. Tentukan daya pada rangkaian berikut
Jawaban:
28. Tentukan daya yang diserap oleh tiap elemen pada rangkaian berikut
Jawaban:
11. HUKUM-HUKUM RANGKAIAN
1. Tentukan nilai arus i jika diberikan sumber tegangan DC 10 V !
Jawaban:
2. Tentukan nilai i !
Jawaban:
Maka,
12. 3. Tentukan nilai arus i !
Jawaban:
,
4. Jika pada suatu rangkaian diberikan tegangan 10 V maka timbul arus sebesar 2 A, maka berapa arus yang
muncul jika tegangan yang diberikan pada rangkaian tersebut sebesar 15 V?
Jawaban:
5. Pada suatu rangkaian yang tidak diketahui nilai resistansinya, daya pada rangkaian tersebut yang terukur dengan
wattmeter sebesar 250 W dengan tegangan terpasang 50 V, tentukan nilai resistansinya!
Jawaban:
13. 6. Nilai suatu rangkaian seri jika diberikan sumber tegangan 8 V akan menghasilkan
arus sebesar 2 A, tentukan nilai arus rangkaian paralel dengan daya yang sama saat rangkaian dihubung seri!
Jawaban:
Soal kurang jelas
7. Jika suatu nilai kapasitor yang terdiri dari 10pF, 12x10-6 µF, dan 0,008nF, jika dihubungkan paralel maka berapa
nilai kapasitor totalnya?
Jawaban:
8. Jika diberikan sumber tegangan sebesar 10 V dan nilai resistor masing-masing 5Ω seri dengan 10Ω kemudian
paralel dengan 15Ω lalu diserikan lagi dengan paralel antara 5Ω dan 5Ω, maka tentukan arus yang dihasilkan.
Jawaban:
Sehingga:
19. METODA ANALISIS RANGKAIAN
1. Tentukan arus i dengan analisis node !
Jawaban:
Tinjauan node voltage V1
∑i – 2i – i3 – i = 0
3i – i3 = -15
........................................................................ (1)
Tinjauan node voltage V2
KCL:
∑i i – i1 – i2 = 0
2i = i1 + i2
i =
7V2 – 4V1 = 24(V1/2)
7V2 – 4V1 – 12V1 = 0
20. 7V2 – 16V1 = 0 ........................................................................ (2)
V2 = 16V1/7
Masukan ke Pers. 1
11V1 – 2V2 = 90
11V1 – 2(16V1/7) = 90
11V1 – 32 V1 / 7 = 90
77V1 – 32 V1 = 90
45 V1 = 630
V1 = 14V
i = V1/2
i = 14/2
i = 7 A
2. Tentukan tegangan v dengan analisis node !
Jawaban:
Tinjauan Node Voltage V1
KCL :
∑i = 0 → 2A = i1 + i2
........................................................................ (1)
Tinjauan Node Voltage V2
KCL :
∑i = 0 → A = I1 + i2
21. V =
Masukan ke Pers. 1
........................................................................ (2)
Subtitusikan
V =
V =
V = V
22. 3. Tentukan tegangan v dengan analisis node !
Jawaban:
Tinjauan Node Voltage V1
KCL :
∑i i i
........................................................................ (1)
Tinjauan Node Voltage V2
KCL :
∑i i i i
I1 + i2 + i3 = 3V
...................... (2)
Tinjauan Node Voltage V4
KCL :
∑i i i
23. Masukan ke Pers. 2
V2 = 40V/11
V1 = 12V + 4(40V/11)
V1 = 12V + 160V/11
Masukan ke Pers. 1
V = 0.1176 V
4. Tentukan i dengan analisis mesh !
Jawaban:
Tinjauan Loop I1
.................................................. (1)
25. Dan
8. Tentukan tegangan V dengan metoda node :
Jawaban:
Tentukan node referensinya/ground
Tentukan node voltage
Tinjau node voltage Va:
∑i = 0
Tinjau node voltage Vb:
∑i = 0
26. Substitusikan per (1) dan per (2)
3Va – Vb = 128
-3Va + 7Vb = 144
6Vb = 272
Vb =
Substitusikan nilai Vb ke persamaan (1)
3Va – Vb = 128
3Va – 45,33 = 128
3Va = 128 + 45,33 = 173,33
Va =
9. Tentukan arus i dengan metoda node :
Jawaban:
Tentukan node referensinya / ground
Tentukan node voltage
Jumlah N = 3, jumlah persamaan (N-1 ) = 2
Tinjau node voltage V1
∑1 = 0 6 – 5 = i1 – i2 = 0
i1 + i2 = 1
28. TEOREMA RANGKAIAN
1. Tentukan tegangan V dengan superposisi :
Jawaban:
Persamaan 1.
Pada saat 6V aktif. 18 V short circuit & 2 A open Circuit.
I pada 3 Ω dimisalkan = X.
Maka didapat persamaan.
Rtotal = Rt + R 3 Ω
Rtotal = 1.5 + 3 =4.5 Ω
I pada 3 Ω =
Persamaan 2.
Pada saat 18V aktif. 6 V short circuit & 2 A open Circuit.
I pada 3 Ω dimisalkan = X.
Maka didapat persamaan.
29. Rtotal = Rt + R Ω
Rtotal = 6/5 + 6 =36/5 Ω
I pada 3 Ω =
Persamaan 3.
Pada saat 2 A aktif. 6 V & 18 V short circuit.
I pada 3 Ω dimisalkan = X.
Maka didapat persamaan.
Didapat i rangkaian seri. Sehingga didapat arus i = 2A
Sehingga i = i1 + i2 + i3 = 1.33 + 2.5 + 2 = 5.88 A
Sehingga nilai V pada r 3Ω = 5.88 A
2. Tentukan arus i dengan superposisi :
Jawaban:
Persamaan 1
Pada saat Sumber Arus 7 A dan 4 A di open circuitkan,
Maka didapat nilai i = 2/3
Persamaan 2
Pada saat Sumber Arus 4 A dan 7 A di open circuitkan,
Maka didapat nilai i = 1/6
Maka didapat nilai i = i1 + i2 =
30. 3. Tentukan arus i dengan superposisi :
Jawaban:
Persamaan 1.
Pada saat Vs = 17 V diaktifkan, Sumber tegangan 6V di close circuitkan dan sumber arus
di open circuitan.
Sehingga:
Persamaan 2.
Pada saat Vs = 6 V diaktifkan, Sumber tegangan 17 V di close circuitkan dan sumber arus
di open circuitan.
Persamaan 3.
Pada saat A = 2 A diaktifkan, Sumber tegangan 17 V dan 6 V di close circuitkan.
31. 4. Tentukan arus i dengan superposisi :
Jawaban:
Persamaan 1
Pada saat Sumber arus 6 A diaktifkan dan sumber tegangan 24 V diclose circuit kan maka didapat
arus akan melewati maka didapat i yang melewati sumber 24 akan sama dengan sumber arus yaitu
6A.
Persamaan 2
Pada saat sumber tegangan 24 V diaktifkan dan sumber arus 6 A di open circuitkan maka didapat
nilai
Maka nilai i = V/Rt = 24 V/24Ω = 1A +6A = 7A
32. 5. Tentukan tegangan V dengan superposisi :
Jawaban:
Pada persamaan 1
Pada sumber arus 2A diaktifkan, Sumber arus 3 A & 7A di open circuitkan.
Maka didapat I = 4/5 X 2A = 1.6 A.
Pada Persamaan 2
Pada sumber arus 3A diaktifkan, Sumber arus 2A & 7A diopen circuitkan.
Maka didapatkan I = pada rangkaian seri maka I sama dengan sumber arus yaitu I = 3A.
Pada Persamaan 3
Padas umber arus 7A diaktifkan. Sumber arus 2A & 3A diopen circuitkan.
Maka didapatkan I = 2/5 X 7A = -2.8 A
Maka nilai I yang melewati pada R 4 = 1.6 + 3 - 2.8 = 1.8 A
Maka nilai V = I X R = 1.8 A X 4 = 7.2 Vdc.
6. Tentukan arus i dengan superposisi :
Jawaban:
Pada Persamaan 1.
Sumber Tegangan 6V diaktifkan, sumber arus di open circuit kan. Maka didapat nilai arus yang
mengalir pada resistan 6 Ω.
I = V/R
I = 6/9 A
Pada Persamaan 2
33. Sumber arus 2A diaktifkan, sumber tegangan 6 V di Short circuitkan. Maka didapat nilai arus yang
mengalir pada resistan 6 Ω.
I = 1/3 X 2A
I = 2/3 A
Maka nilai I yang mengalir pada Resistan 6Ω = 6/9A + 2/3A = 12/9 A
7. Tentukan arus i dengan superposisi :
Jawaban:
Pada Persamaan 1.
Sumber Tegangan 5 V diaktifkan, sumber tegangan di short circuit kan. Maka didapat nilai arus yang
mengalir pada resistan 5 Ω.
I = V/Rtotal
Rtotal = 5 Ω +
I = 5/17 A
Pada Persamaan 2
Sumber Tegangan 3V diaktifkan, sumber tegangan 5 V di Short circuitkan. Maka didapat nilai arus
yang mengalir pada resistan 5 Ω.
Rtotal = 30 Ω +
-I= A
Maka nilai I yang mengalir pada Resistan 5 Ω =
8. Tentukan tegangan V dengan superposisi :
Jawaban:
Pada Persamaan 1.
34. Sumber Tegangan 4 V diaktifkan, sumber tegangan di short circuit kan. Maka didapat nilai arus yang
mengalir pada resistan 3 Ω.
I = V/Rtotal
Rtotal = 3 Ω +
I = 4/4 = 1 A.
Pada Persamaan 2
Sumber Tegangan 8 V diaktifkan, sumber tegangan 5 V di Short circuitkan. Maka didapat nilai arus
yang mengalir pada resistan 5 Ω.
Rtotal = 2 Ω +
-I= A
-I pada 3Ω = A
Maka nilai I yang mengalir pada Resistan 3 Ω =
9. Tentukan tegangan V dengan superposisi :
Jawaban:
Nilai V pada resistant 20 Ω
V=i X R
Mencari nilai I pada resistant 20 Ω
Pada Persamaan 1.
Sumber Arus 9 A diaktifkan, sumber arus 6A di open circuit kan. Maka didapat nilai arus yang
mengalir pada resistan 20 Ω.
Rtotal =
Maka nilai i yang terdapat pada resistant 20
I =
Pada Persamaan 2.
35. Sumber Arus 6 A diaktifkan, sumber arus 9A di open circuit kan. Maka didapat nilai arus yang
mengalir pada resistan 20 Ω.
Rtotal =
Maka nilai i yang terdapat pada resistant 20
I =
Maka itotal= 2A + 3A = 5A
Sehingga nilai tegangan pada resistant 20 Ω = 5A
10. Tentukan i dengan superposisi :
Jawaban:
Persamaan 1:
Dimana Sumber tegangan 12V diaktifkan, sumber arus 3mA dan 9mA di open circuitkan.
Sehingga didaptkan rangkaian sering dengan nilai I =V/Rtotal
Persamaan 2:
Dimana Sumber arus 3mA diaktifkan, Sumber tegangan 12 V dan sumber 9mA di open circuitkan.
Persamaan 3:
Dimana Sumber arus 9mA diaktifkan, Sumber tegangan 12 V dan sumber 3mA di open circuitkan.
Sehingga Itotal=