Arus bolak-balik XII

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

KELAS/PROGRAM : XII/IPA

D’lastpatty

Hal.: 1

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

Standar Kompetensi

Kompetensi Dasar

Merapkan konsep kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai

penyelesaian masalah dan produk teknologi.

Memformalasikan konsep induksi arus bolak-balik

serta penerapannya

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

Reaktansi Induktff : hambatan induktor pada rangkaian arus bolak-balik.;

Tegangan dan Arus pada Induktor;

Indikator

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

JUDUL MATERI

Resonansi

Formulasi Arus Dan Tegangan Bolak-

balik

Nilai Efektif Tegangan Dan

Arus Bolak-balik

Rangkaian Arus Bolak-balik

Rangkaian Gabungan Seri

Daya Pada Rangkaian Arus Bolak-balik

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

SOAL

1345

PENYELESAIAN no.1

PENYELESAIAN no.5PENYELESAIAN no. 4

PENYELESAIAN no.3PENYELESAIAN no.2:

6

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

* Abadi.Rinawan.2010.PR Fisika.Klaten: Intan Pariwara

* Tim Edukatif HTS.2012.Modul Fisika.Surakarta:

CV Hayati Tumbuh Subur * http//nateri belajar lengkap.com

REFERENSI

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

Nama : ………Asal Sekolah : ……..Mata Pelajaran : ……………Alamat : …….No. HP : ………….Email : ……..

PENYUSUN

DambaanAku ingin menjadi warna yang memiliki penggemar masing-masingAku ingin menjadi burung dapat terbang jauh,tinggi,dan berkicau

sesuka hati

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

6. Reaktansi induktif sebuah induktor akan mengecil apabila…a. frekuensi arusnya diperbesar, arus listriknya diperkecilb. frekuensi arusnya diperbesar, induktansi induktor diperkecilc. frekuensi arusnya diperbesar, induktasi induktor diperbesard. frekuensi arusnya diperkecil induktansi induktor di perbesare. frekuensi arus diperkecil, induktansi induktor di perkecil

C

B

A

E

D

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

 2. Lihatlah gambar rangkaian R-L-C seri berikut ini:

C

B

A

D E

R L C

Jika hambatan R = 40 W, induktansi L = 8 H dan kapasitansi C = 8 mF dipasang pada sumber tegangan yang mempunyai tegangan efectif 110 volt dan laju sudut 375 rad/s, maka hitung:1. arus efektif pada rangkaian?2. daya pada rangkaian?a. 3,4 A dan 219,2 wattb. 2,5 A dan 200,3 wattc. 3,0 A dan 189,0 wattd. 2,2 A dan 193,3 watte. 2,0 A dan 163,4 watt

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

Penyelesaian

Avolt

voltZV

I efef

2,250110

)330300()40(110

22

a.arus efektif (Ief)R = 40

300)108)(375(1

300)8,0)(375(

6FCV

X

HLX

srad

efC

srad

L

Jadi, arus efektif pada rangkaian adalah 2,2 A

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

b. Daya (P)

Jadi, daya pada rangkaian adalah 193,6 watt

watt

Avolt

ZRIV

IVIVP

efef

efef

6.1933040)2.2)(110(

coscos

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

3. Perhatikan gambar berikut!

Jika I1 = 5A I2 = 3 A I3 = 6 A Besar I4 adalah ... A. 2A B. 8A C. 9A D. 14A E. 34 A

a b c d e

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

Penyelesaian :

jumlah ARUS YANG MASUK = JUMLAH ARUS YG KELUAR

Yg Masuk Tanda Panahnya Menuju Titik CabangYg Keluar Tanda Panahnya Meninggalkan Titik Cabang

Dari Soal ; Arus Yang Masuk = 5a Dan 3a = 8aYang Keluar Baru 6a, Jadi Sisanya 8a – 6a = 2a

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

4. Sebuah volmeter AC dihubungkan ke sumber tegangan AC menunjukkan nilai 110 Volt, hitung arus efektif yang mengalir melalui hambatan 50 yanG dihubungkan ke sumber tegangan?

a.2,2 Ab.2,3 Ac.3,0 Ad.2.,0 Ae.2,5 A

50

110 V

A

B

C

D

E

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

PenyelesaianVef = 110 volt R = 50 Ief = …?

AvoltRV

I efef 2.250

110

Jadi, pada R = 50 mengalir arus 2.2 A

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

5. Suatu rangkaian seri R-C mempunyai arus 2A. Jika R = 100 W dan C = 10E-3/24p F, serta rangkaian berosilasi dengan frekuensi 50 Hz. Hitunglah : VR, VC, V, dan z !a. 260 ohmb. 370 ohmc. 451 ohmd. 220 ohme. 150 ohm a b c d e

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

VR = I . R = 2 x 100 = 200 volt

XC =    1    =    1     . 24 

       2f.c     2.50   10E-3

Vc = I. Xc = 2 x 240 = 480 volt

V = (VR² + VC²) = (200² + 480²) = 520 volt

tg = VC = XC = 240

         VR    R     100

= 67,38° (fase rangkaian, arus mendahului

tegangan)

Z = (Xc² + R²) = (240² + 100²) = 260 ohm

Penyelesaian

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

1. Suatu rangkaian R-L seri dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik V = 100 sin200t dengan V dalam volt dan t dalam detik. Jika besar induktor L = 300 mH dan arus maksimum yang mengalir 1A, hitunglah tegangan antara ujung-ujung R ! ….a. 60 Vvoltb. 90 voltc. 70 voltd. 80 volte. 100 volt

d

b

c

a

e

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

Dari tegangan V = 100 sin 200t dapat diketahui bahwaVm = 100 volt dan = 200 rad/detXL  = L = 200 x 300.10E-3 = 60 Z   = Vm/Im = 100/1 = 100 Z² = R² + XL² 100² = R² + 60² R = 80 Jadi tegangan pada ujung-ujung R adalah VR = Im R = 80.1 = 80 volt

Penyelesaian

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

v

BENAR!!!

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

SALAH !!!

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

Or

or

Persamaan e and v di atas sesuai dengan persamaan simpangan pada gerak harmonik sederhanan, yaitu x = A sin wt. Berdasarkan hal tersebut, maka tegangan bolak-balik mempunyai frekuensi dan periode seperti halnya dengan gerak harmonik sederhana. Dalam hal ini frekuensi dan periode tegangan bolak-balik berhubungan dengan pengulangan keadaan maksimum dan minimum dari nilai tegnagan. Besaran frekuesi dan periode tegangan bolak-balik ini dapat ditentukan dengan persamaan berikut:

and

t sinmax tvv sinmax

2

T2f

Formulasi Arus Dan Tegangan Bolak-balik

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

Sehingga persamaan tegangan bolak-balik dapat dinyatakan sebagai berikut: or

Jika tegangan bolak-balik dipasang pada suatu rangkaian, maka arus yang mengalir pada rangkaian juga merupakan arus bolak-balik yang berubah terhadap waktu menurut fungsi sinus, sehingga arus bolak-balik dapat dinyatakan dengan persamaan:

or

ftvv 2sinmax tT

vv 2sinmax

tII sinmax

ftII 2sinmax tT

II 2sinmaxKeterangan:T = periode (s) f = frekuensi (Hz) = kecepatan sudut (rad/s)

Formulasi Arus Dan Tegangan Bolak-balik

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

Nilai arus atau tegangan bolak-balik yang dianggap setara dengan arus atau tegangan searah disebut nilai efektif arus atau tegangan bolak-balik.

andKeterangan: I = nilai efektif arus boalk-balik (A)Imax = arus maksimum (A) v = nilai efektif tegangan bolak-balik (volt)vmax = tegangan maksimum (volt)Nilai efektif arus dan tegangan bolak-balik dapat

diukur dengan menggunakan alat seperti amperemeter AC, galvanometer AC (untuk arus) dan volmeter AC (untuk tegangan).

maxmax 707,02

vvvef maxmax 707,02

IIIef

Nilai Efektif Tegangan Dan Arus Bolak-balik

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

Arus listrik di dalam suatu rangkaian hanya dapat mengalir di dalam suatu rangkaian tertutup.

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

Rangkaian resistifKarena rangkaian resistif

dianggap tidak mempunyai induktansi dan kapasitas, maka rangkaian resistif tidak tidak dipengaruhi oleh perubahan medan magnet disekitarnya. Berdasarkan hal tersebut, maka pada rangkaian resistif, arus dan tegangan bolak-balik mempunyai fase yang sama atau beda fasenya nol. Keadaan ini dapat digambarkan dengan grafik fungsi sudut fase dari arus dan tegangan seperti disamping.

Rangkaian Arus Bolak-balik

V, I

180

0360

540

720

t

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

Pada rangkaian induktif, arus listrikmempunyai fase yang berbeda dengan tegangan. Hal ini, tegangan V mendahului arus dengan beda fase sebesar /2 atau 90o. Keadaan ini dapat digambarkan dengan grafik fungsi sudut fase arus dengan tegangan seperti disamping

L

V

tII sinmax

)sin( 2max tvv

Rangkaian induktif

Rangkaian Arus Bolak-balik

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

Seperti juga pada rangkaian induktif, maka pada rangkaian kapasitif terdapat sebuah besaran reaktansi yang yang disebut reaktansi kapasitif dan besarnya dapat ditentukan sebagai berikut:

Keterangan:XL = reaktansi kapasitif () f = frekuensi (Hz) = kecepatan sudut (rad/s) C = kapasitas kapasitor (F)

fCCIV

IVX

ef

efC 2

11max

max

Rangkaian Arus Bolak-balik

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

Rangkaian R-L seriJika gabungan seri antara resistor R dan

induktor L dipasang pada sumber tegangan bolak-balik, maka tegangan induktor VL mendahului arus I dengan beda fase /2 atau 90o, sedangkan tegangan resistor VR mempunyai fase yang sama dengan arus I. Keadaan ini dapat digambarkan dengan diagram fasor seperti di samping.

22LXRIV

ZIV .

RX L

Keterangan:Z = impedansi () = beda fase

R LVR VL

V

VL

VR

V

I

Rangkaian Gabungan Seri

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

Jika gabungan seri antara resistor R dengan kapasitor C dipasang pada sumber tegangan bolak-balik, maka tegangan kapasitor VC tertinggal oleh arus I dengan beda fase 90o, sedangkan tegangan resistor VR mempunyai fase yang sama dengan arus I. Keadaan ini dapat dapat digambarkan dengan diagram fasor seperti di samping.

Keterangan:

Z = impedansi ()

= beda fase

Vc

VR

V

I

Rangkaian R-C seri

R C

VR VC

V

22CXRIV

ZIV .RX C

Rangkaian Gabungan Seri

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

Ketika gabungan seri antara resistor

R, induktor L dan kapasitor C dihubungkan dengan sumber tegangan AC, maka tegangan resistor VR mempunyai fase yang sama dengan araus I, tegangan induktor VL mendahului arus I dengan beda fase 90o, dan tegangan kapasitor VC tertinggal oleh arus I dengan beda fase 90o. Keadaan ini dapat digambarkan dengan diagram fasor seperti berikut:

VL- VC

VR

V

IVC

- VC VL

R L

VR VL

V

CVC

Rangkaian R-L-C seri

22 )(CLXXRIV

ZIV .

RXC

Rangkaian Gabungan Seri

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

RESONANSI Rangkaian R-L-C seri berada pada keadaan resonansi jika harga reaktansi induktif XL sama dengan harga reaktansi kapasitif XC, sehingga pada keadaan ini XL-XC = 0 atau rangkaian impedansi sama dengan hambatan (Z = R).

Selain itu, pada keadaan resonansi berlaku I = V/R, hal ini karena Z = R.

Keterangan:L = induksi induktor (H)C = kapasitas kapasitor (F)f = frekuensi (Hz)

LCf

CfLf

XX

O

CL

21

212

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

Pada rangkaian arus bolak-balik, dayanya dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:

dimanaP = daya (watt)Ief = nilai efektif arus bolak-balik

(A)R = hambatan ()VR = tegangan pada hambatan (volt)

Refef VIRIP 2

nextyback

Daya Pada Rangkaian Arus Bolak-balik

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

Saklar adalah alat untuk menyambung atau memutus aliran arus listrik.

SAKLAR DAN SEKERING

BERANDA

SK/KD

INDIKATOR

MATERI

SOAL

REFERENSIPENYUSUN

KELUAR

X

Terima kasih**Kamsahamnida^^

Arigatou gozaimasu >>

Thank you _ _Danke …!!!

Friendship never end …