Contoh Soal Dasar Dasar Listrik

BAB I DASAR DASAR LISTRIK

Soal latihan :

1.    Jika arus 1 A mengalir searah jarum jam maka berapa banyakkah elektron yang
mengalir berlawanan arah jarum jam ? Anggap muatan elektron adalah -1,6 X 10-19
Coulomb.

2.    Sebuah sumber tegangan searah dibebani dengan resistor R ternyata mengalir arus
50 mA. Kemudian beban diganti dengan resistor 50 ohm dan arus yang mengalir 0,1 A.
    Berapakah nilai dari R dan besar sumber tegangan?

3.    Berapa Watt kah daya listrik yang diserap oleh R pada soal no 2?

4.    Berapa Joule kah energi yang diserap oleh resistor 50 Ohm selama 5 menit pada soal
no 2?

5.    Suatu sumber tegangan bolak-balik :
220√2 Cos 100 πt (Volt), diberi beban Z dan ternyata arus yang mengalir adalah 2√2
Cos (100 πt - π/6) (Amp). Berapakah nilai yang terukur oleh voltmeter AC (itu
adalah nilai RMS atau nilai efektif) dan nilai yang terukur oleh Amperemeter AC
(nilai RMS/efektif) jika dipasangkan pada rangkaian tersebut?

6.    Berapakah beda fasa antara arus dan tegangan pada rangkaian tersebut dan berapakah
faktor dayanya?

7.    Dari beda fasa tersebut apakah beban Z bersifat resistif murni atau resistif dan 
induktif atau resistif dan kapasitif?
8.   Berapa daya semu, daya nyata, daya reaktif pada beban tersebut?
9.   Gambarkan segitiga dayanya!
10. Jelaskan apa bedanya listrik 3 fasa dengan 1 fasa?

Jawaban :

1.    A= 1 Coulomb/detik

e =  -1.6 .  10^(-19) Coulomb

1 coulomb = 1/1.6 .  10^(-19)

1 coulomb = 0.625 . 10 ^(19) elektron

1 coulomb =  625 . 10^(16)elektron

1 coulomb = 6250000000000000000 elektron

2.    R₁ = R

I₁= 50 mA = 0.05 A

R₂ = 50 ohm

I₂= 0.1 A

V₁=V₂

I₁R₁=I₂R₂

0.05 . R = 0.1 . 50

R = 5/0.05

R = 100 ohm

Nilai V₁=V₂=V

V = I₁R₁

V = 0.05 . 100

V = 5 Volt

3.    Daya listrik yang diserap oleh R

P = V.I

P = 5 . 0.05

P = 0.25 Watt

4.    Energi yang diserap oleh resistor 50 ohm

t = 5 menit = 300 s

I = 0.1 A

Cari nilai Daya

P = I^(2) R

P = 0.1 . 0.1 . 50

P = 0.5 Watt

Nilai Energi

E=Pt

E = 0.5 . 300

E = 150 Joule

5.    V=220√2 cos 100π t

I=2√2 cos 100(π t - π/6)

Nilai yang terukur pada Voltmeter adalah nilai efektif sebesar 220 Volt

Nilai yang terukur pada Amperemeter adalah nilai RMS sebesar 2 Ampere

6.    Beda Fasa antara arus dan tegangan adalah

Faktor Daya :

cos π/6 = cos30 = 1/2 (√3) = 0.87

7.    Resitif dan Induktif

8.    Daya semu (P)

P = VI

P = 220√2 . 2√2

P = 440  .  2

P = 880 VA

Daya Nyata

= P. cosƟ

= 880  .  cos 30

= 880 1/2 (√3)

= 440√3

Daya Reaktif

= P  sin Ɵ

= 880. Sin 30

= 440

 

9.     

10.   Bedanya listrik 3 fase terdiri dari 3 kawat penghantar dimana disebut R-S-T. 1 kawat bersifat netral dan yang 2 lagi untuk status listriknya sehingga masuk dalam tahap ready (R) lalu start( S) setelah itu yang netral digunakan sebagai grounding jadi jika terjadi kelebihan muatan akan otomatis dimatikan dan akan kembali ke tahap ready. Umumnya listrik 3 fasa bernilai 380 V. Sedangkan listrik 1 fasa hanya terdiri dari 2 kawat penghantar dimana 1 kawat bersifat netral dan yang satunya untuk menyalurkan listriknya. Umumnya listrik 1 fasa bernilai 220 V