21010110120045_sipil
Post on 16-Jan-2016
229 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
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
top related