Nama : Apsari Setiawati

NIM : 21010110120045

Jurusan: S-1 Teknik Sipil

1. Sebuah kumparan berbentuk bujursangkar bersisi 10cm, berada pada posisi tegak lurus

medan magnet 0,50T, kumparan ini ditarik dengan cepat dan seragam dari medan

(gerakan tegak lurus terhadap B) menuju suatu tempat dimana B menurun drastis

hingga mencapai nol. Kumparan tersebut memerlukan waktu 0,1 detik untuk mencapai

daerah beban medan tersebut. Hitung perubahan fluks yang melewati kumparan?

a. 5×10-3 Wb

b. -5×10-3 Wb

c. 5×10-2 Wb

d. -6×10-3 Wb

e. Salah semua

Jawab: B. -5×10-3 Wb

Pembahasan: Mula-mula kita lihat dulu bagaimana fluks magnet, ΦB= BA, berubah

dalam selang waktu ∆t= 0,10 detik. Kumparan memiliki luas A= (0,10m)2= 1×10-2m2. Nilai

fluks awal adalah ΦB= BA= (0,50T)(1×10-2m2)= 5×10-3Wb. Setelah 0,10 detik, fluks bernilai

nol. Dengan demikian perubahan fluks adalah ∆ΦB= 0- 5×10-3Wb= -5×10-3Wb.

2. Sebuah kumparan berbentuk bujursangkar bersisi 5cm, memiliki 250lilitan dan berada

pada posisi tegak lurus medan magnet 0,75T, kumparan ini ditarik dengan cepat dan

seragam dari medan (gerakan tegak lurus terhadap B) menuju suatu tempat dimana B

menurun drastis hingga mencapai nol. Kumparan tersebut memerlukan waktu 0,05

detik untuk mencapai daerah beban medan tersebut. Hitung ggl dan arus induksi yang

memiliki hambatan 100Ω?

a. -9,375V & 0,09375A

b. 9,375V & 0,09375A

c. 93,75V & 0,9375a

d. -93,75v & -0,9375A

e. Salah semua

Jawab: B. 9,375V & 0,09375A

Pembahasan: Mula-mula kita lihat dulu bagaimana fluks magnet, ΦB= BA, berubah

dalam selang waktu ∆t= 0,05 detik. Kumparan memiliki luas A= (0,05m)2= 2,5×10-3m2.

Nilai fluks awal adalah ΦB= BA= (0,75T)(2,5×10-3m2)= 1,875×10-3Wb. Setelah 0,05 detik,

fluks bernilai nol. Dengan demikian perubahan fluks adalah ∆ΦB= 0- 1,875×10-3Wb= -

1,875×10-3Wb. Laju perubahan fluks konstan dalam selang waktu 0,05detik, sehingga ggl

terinduksi selama periode ini adalah ε=−N ∆ϕB∆ t

=−250(0−1,875×10−3)

0,05=9,375V ,

arus yang terjadi adalah I=εR

=9,375V100Ω

=0,09375 A

3. Sebuah pesawat terbang dengan kecepatan 1000km/jam di suatu daerah dimana

terdapat medan magnet sebesar 3,0×10-5T dengan arah hampir vertikal. Berapakah beda

potensial yang terinduksi diantara kedua ujung sayap yang terpisah sejauh 75m?

a. -0,63V

b. 6,3V

c. 0,63V

d. -6,3V

e. Salah semua

Jawab: C. 0,63V

Pembahasan: Karena V= 1000km/jam= 277,78m/s. Kita dapatkan

E=BlV=(3,0×10−5T ) (75m ) (277,78m / s)=0,63V

4. Laju aliran darah dapat diukur dengan menggunakan alat, karena darah mengandung

ion-ion yang bermuatan. Andaikan saluran darah berdiameter 3,0mm, medan magnet

0,075T, dan ggl yang terukur 0,15mV, berapa kecepatan aliran darah?

a. 0,63m/s

b. 0,67m/s

c. 0,66m/s

d. 0,65m/s

e. Salah semua

Jawab: B. 0,67m/s

Pembahasan: V= EBl

=(1,5×10−4)

(0,075T )(3,0×10−3.m)=0,67m /s

5. Angker dinamo pada generator ac 75hz berputar dalam medan magnet 0,15T. Jika luas

permukaan kumparan 2,0× 10-2 m2, berapa jumlah lilitan yang harus dimiliki kumparan

jika keluarannya memiliki nilai puncak E=175V ?

a. 125lilitan

b. 126lilitan

c. 124lilitan

d. 122lilitan

e. Salah semua

Jawab: C. 124lilitan

Pembahasan: kita lihat bahwa ggl maksimum adalah E=NBAω, karena

ω=2πf=(6,28 ) (75detik−1)=471detik−1 kita dapatkan N= EBAω

=

175V

(0,15T ) (2,0×10−2m2 )(471detik−1)=123 ,85 lilitan=124 lilitan

6. Sebuah transformator pada radio portabel di rumah menurunkan tegangan 135V ac

menjadi 9,0V ac. Kumparan sekunder memiliki 30lilitan dan radio menggunakan arus

sebesar 400mA. Hitung jumlah lilitan primer?

a. 325lilitan

b. 350lilitan

c. 375lilitan

d. 400lilitan

e. Salah semua

Jawab: D. 400lilitan

Pembahasan: Ini adalah transformator step-down. Np= NsVpVs

= (30 )(120v )

(9,0V )=400 lilitan

7. Sebuah transformator pada radio portabel di rumah menurunkan tegangan 135V ac

menjadi 7,5V ac. Kumparan sekunder memiliki 45lilitan dan radio menggunakan arus

sebesar 350mA. Hitung kuat arus pada kumparan primer?

a. 0,019A

b. 0,020A

c. 0,021 A

d. 0,022A

e. Salah semua

Jawab: A. 0,019A

Pembahasan: Np= NsVpVs

= (45 ) (135v )(7,5V )

=810 lilitan, Ip= IsNsNp

= (0,35 A ) (45 )(810 )

=0,019 A

8. Sebuah transformator pada radio portabel di rumah menurunkan tegangan 140V ac

menjadi 7,0V ac. Kumparan sekunder memiliki 50lilitan dan radio menggunakan arus

sebesar 400mA. Hitung daya yang ditransformasi?

a. 2,8W

b. 3,6W

c. 3,5w

d. 2,5w

e. Salah semua

Jawab: A. 2,8W

Pembahasan: Daya yang ditransformasi adalah P=Is .Vs=(7,0V ) (0,4 A )=2,8W

9. Daya listrik rata-rata 120kW dikirim ke sebuah kota kecil dari pembangkit yang berjarak

15km. jalur transmisi memiliki hambatan total sebesar 0,50Ω. Hitung daya yang hilang

jika daya dikirm dengan tegangan 240V?

a. 100kW

b. 125kW

c. 150kW

d. 175kW

e. Salah semua

Jawab: B. 125 kW

Pembahasan: I= PV

=1,2×105W

2,4×102V=500 A, daya yang hilang di jalur PL adalah

P l=I 2R=(500 A )2 (0,50Ω )=125kW .

10. Daya listrik rata-rata 100kW dikirim ke kota bekasi dari pembangkit yang berjarak 20km.

Jalur transmisi memiliki hambatan total sebesar 0,45Ω. Hitung daya yang hilang jika

daya dikirim dengan daya 24000V?

a. 8W

b. 7,82W

c. 7,85W

d. 7,83W

e. Salah semua

Jawab: B. 7,82W

Pembahasan: Jika daya 100kW dikirim dengan daya 24000V, arus totalnya menjadi

I= PV

=1,0×105W

2,4×102V=4,17 A, energi yang hilang PL adalah

P l=I 2R=(4,17 A )2 (0,45Ω)=7,82kW .

11. Sebuah kumparan memiliki resistansi R= 1,00Ω dan induktansi 0,300H. Hitung arus yang

melewati kumparan tersebut jika dipasang pada sumber 120Vac (rms) 60Hz?

a. 1,05A

b. 1,24A

c. 1,23A

d. 1,22A

e. Salah semua

Jawab: B. 1,06A

Pembahasan: Reaksi induktif pada kasus ini adalah

Xl=2 πfl= (6,28 ) (60detik−1 )(0,300H )=113Ω dibandingkan dengan nilai ini, resistansi

dapat diabaikan jadi Irms=VrmsXL

=120V113Ω

=1,06 A

12. Andaikan pada rangkaian RLC mengalir R= 25Ω, L= 30,0 mH, C=12,0 µF, dan mereka

dihubungkan dengan sumber bertegangan 90,0 Vac (rms) 500Hz. Hitung arus di dalam

rangkaian?

a. 1,25A

b. 1,24A

c. 1,23A

d. 1,22 A

e. Salah semua

Jawab: A. 1,25A

Pembahasan: Xl=2 πfl= (6,28 ) (500detik−1 )(30,0mH )=94,2Ω

Z=√R2+ (Xl−Xc )2=√ (25,0Ω)2(94,2Ω−26Ω)2=72,2Ω, Irms=Vrmsz

=90,0V72,2Ω

=1,25 A

13. Soal no. 12. Hitung sudut fase Φ?

a. 70°

b. 69,7°

c. 69,8°

d. 69,9°

e. Salah semua

Jawab: B. 69,7°

Pembahasan: tanΦ= Xl−XcR

=94,2Ω−26,5Ω25Ω

=2,71, sehingga Φ=69,7 °

14. Soal no.12. Hitung daya yang hilang di dalam rangkaian?

a. 40W

b. 39W

c. 38W

d. 37W

e. Salah semua

Jawab: B. 39W

Pembahasan: P=Irms .Vrms .cosΦ=(1,25 A ) (90,0V )( 25,0Ω72,2Ω )=39,0W15. Hitung hambatan dan arus puncak pengering rambut 1000w yang terhubung ke jalur

110V?

a. 9,09A & 12,1Ω

b. 9,1A & 12,1 Ω

c. 9,08A & 12,1Ω

d. 9,09A & 12 Ω

e. Salah semua

Jawab: A. 9,09A & 12,1 Ω

Pembahasan: I rms=PVrms

=1000110

=9,09 A, berarti Io=√2 Irms= 12,85A. Dari hk. Ohm

hambatan adalah R=VrmsIrms

= 1109,09

=12,1 A

16. Daya stereo jalur pada pesawat penerima stereo bisa mengeluarkan daya rata-rata

120W ke dalam pengeras suara 8Ω. Berapa tegangan rms dan arus rms dimasukkan ke

pengeras suara dengan daya maksimal 100W?

a. 28V & 3,5A

b. 29V & 3,5A

c. 30V & 3,5A

d. 31V & 3,5A

e. Salah semua

Jawab: A. 28V & 3,5A

Pembahasan: R= 8Ω, P= 100W, Vrms=√(100W ) (8Ω)=28V , Irms=28V8Ω

=3,5 A

17. Soal no. 16. Berapa tegangan rms dan arus rms dimasukkan ke pengeras suara dengan

daya maksimal 1W?

a. 2,8V & 0,35A

b. 2,9V & 0,35A

c. 2,9V & 0,36A

d. 2,9V & 0,37A

Jawab: A. 2,8V & 0,35A

Pembahasan: R= 8Ω, P= 1W, Vrms=√(1W ) (8Ω)=2,8V , Irms=2,8V8Ω

=0,35 A