smart solution un fisika sma 2013 (skl 5 indikator 5.7 rangkaian rlc)

Smart Solution

UJIAN NASIONAL TAHUN PELAJARAN 2012/2013

Disusun Per Indikator Kisi-Kisi UN 2013

Fisika SMA

Disusun Oleh :

Pak Anang

Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com) Halaman 193

5.7. Menentukan besaran-besaran fisis pada rangkaian arus bolak-balik yang mengandung resistor, induktor, dan kapasitor.

Rangkaian Seri RLC Karakteristik R, L, C

Resistor () Resistor tidak mengubah fase atau . Sehingga tegangan dan arus sefase Fase vektor Grafik terhadap :

Induktor () Induktor mengubah fase atau sebesar 90. Tegangan mendahului 90 terhadap arus. Fase vektor Grafik terhadap :

Kapasitor () Kapasitor mengubah fase atau sebesar 90. Arus mendahului 90 terhadap tegangan. Fase vektor Grafik terhadap :

Pada rangkaian R-L-C seri:

1. Arus sama ( = = = )

2. Beda potensial berbeda = =

= ( +

2) =

= (

2) =

= ( = impedansi)

3. Beda potensial

= 2 + ( )2

4. Impedansi ()

= 2 + ( )2

5. Reaktansi Induktif =

6. Reaktansi Kapasitif

=1

7. Pergeseran fase

tan =

=

/

/

/

Resonansi Rangkaian RLC

> Rangkaian bersifat INDUKTIF

< Rangkaian bersifat KAPASITIF

> dan = Terjadi RESONANSI Frekuensi Resonansi:

=1

2

1


TRIK SUPERKILAT:

Satu hal yang hampir pasti ditanyakan saat Ujian Nasional adalah grafik terhadap .

Pemahaman kita tentang grafik ini berawal dari sifat masing-masing komponen rangkaian .

Ingat!! Resistor tidak mengubah fase. Namun Induktor dan Kapasitor mengubah fase atau .

TIPS LOGIKA PRAKTIS:

Lihat simbol Induktor () dan Kapasitor ().

Simbol tersebut melambangkan sifat masing-masing komponen!

Untuk Induktor (), maka ARUS LEBIH AMBAT daripada tegangan!!!!

Untuk Kapasitor (), maka ARUS LEBIH EPAT daripada tegangan!!!!

Apa maksudnya arus Cepat, dan arus Lambat?

Perhatikan diagram fasor (fase vektor) berikut!

Diagram fasor tersebut menunjukkan arus () ketinggalan 90 terhadap tegangan ().

Bisa disimpulkan ARUS LAMBAT!!!! Nah, berarti diagram fasor tersebut milik . Siapa? Ya! Induktor!!

Sekarang, mari kita gunakan diagram fasor tersebut untuk menggambar grafik:

Lihat diagram fasor warna biru. Itu adalah fasor untuk .

Mula-mula ujung panah berada di tengah. Terus jika diputar berlawanan jarum jam maka ujung panah akan pindah ke atas, lalu ke tengah, lagi terus ke bawah, dan kembali ke tengah. Nah sekarang gambarkan pada grafik. Jadilah seperti garis warna biru, kan?

Dengan cara yang sama maka grafik untuk akan muncul seperti grafik warna merah.

LOGIKA PRAKTIS

Secara geometris, jika rangkaian , maka ARUS LEBIH LAMBAT dari tegangan dan grafik arus adalah hasil pergeseran 90 ke arah KANAN dari grafik tegangan.

Secara geometris, jika rangkaian , maka ARUS LEBIH CEPAT dari tegangan dan grafik arus adalah hasil pergeseran 90 ke arah KIRI dari grafik tegangan.

/


CONTOH SOAL

1. Sifat berikut yang sesuai dengan ciri rangkaian seri yaitu .... A. Arus mendahului 90 terhadap B. Arus tertinggal 90 terhadap C. Arus tertinggal 90 terhadap D. Arus mendahului 90 terhadap E. Tegangan pada resistor sefase dengan arus

2. Grafik berikut menyatakan hubungan kuat arus () dan tegangan () terhadap waktu ().

Grafik di atas menunjukkan .... A. Rangkaian resistif B. Rangkaian induktif C. Rangkaian kapasitif D. Rangkaian induktif-kapasitif E. Rangkaian resistif-induktif

3. Perhatikan gelombang sinus berikut!

Gelombang sinus di atas menunjukkan .... A. Rangkaian resistif B. Rangkaian induktif C. Rangkaian kapasitif D. Rangkaian AC E. Rangkaian DC

4. Diagram fasor antara arus dan tegangan pada resistor dalam rangkaian arus bolak-balik adalah

.... A.

B.

C.

D.

E.

/

/

Jawaban B, D jelas salah karena tiap komponen berbeda pada rangkaian seri . Jawaban A salah, L itu lambat, arus lebih lambat daripada tegangan. Jawaban C juga salah, C itu cepat, arus lebih cepat dari tegangan Jawaban E yang benar. Karena pada resistor dan sefase

TRIK SUPERKILAT Dari grafik menunjukkan bahwa tegangan mendahului arus sebesar 90. Bagaimana dengan arus? ARUS LEBIH LAMBAT dari tegangan. Sehingga grafik tersebut menunjukkan rangkaian L, alias induktor. Jadi rangkaian tersebut bersifat induktif

TRIK SUPERKILAT Dari grafik menunjukkan bahwa tegangan mendahului arus sebesar 90. Bagaimana dengan arus? ARUS LEBIH LAMBAT dari tegangan. Sehingga grafik tersebut menunjukkan rangkaian L, alias induktor. Jadi rangkaian tersebut bersifat induktif

TRIK SUPERKILAT Rangkaian resistor tidak mengubah fase baik tegangan maupun arus. Jadi dalam diagram fasornya tegangan dan arus akan segaris.


5. Manakah grafik yang menyatakan gelombang sinus tegangan dan arus terhadap waktu dalam rangkaian yang bersifat kapasitif? A. A.

B.

C.

D.

E.

6. Rangkaian -- disusun seperti gambar di bawah. Grafik gelombang sinus yang dihasilkan jika = adalah .... A.

B.

C.

D.

E.

TRIK SUPERKILAT Rangkaian kapasitif artinya sifat rangkaian juga mengikuti kapasitor. Kapasitor membuat ARUS LEBIH CEPAT dari tegangan. Sehingga bila kita lihat dalam grafik, PUNCAK GRAFIK ARUS akan berada 90 di SEBELAH KIRI dari tegangan Secara geometris, grafik arus adalah hasil pergeseran ke kiri grafik tegangan sebesar 90

TRIK SUPERKILAT Jika = dan = maka terjadi resonansi, sehingga grafik mengikuti grafik rangkaian resistif, atau rangkaian resistor. Arus dan tegangan sefase.


7. Rangkaian -- disusun seperti gambar di bawah. Grafik gelombang sinus yang dihasilkan jika > adalah .... A.

B.

C.

D.

E.

8. Grafik berikut menunjukkan keadaan tegangan dan arus yang benar pada kapasitor yang

dipasang pada tegangan AC adalah .... A.

B.

C.

D.

E.

TRIK SUPERKILAT Jika > artinya rangkaian lebih bersifat induktif, sehingga grafik akan mengikuti sifat induktor. Induktor simbolnya , artinya arus lebih lambat, dan grafik arus adalah pergeseran 90 ke kanan dari grafik tegangan.

TRIK SUPERKILAT Rangkaian kapasitor, simbolnya , artinya arus lebih cepat, dan grafik arus adalah pergeseran 90 ke kiri dari grafik tegangan.


9. Grafik yang menunjukkan rangkaian resistif yaitu .... A.

B.

C.

D.

E.

10. Kelima grafik berikut menyatakan hubungan antara kuat arus () dan tegangan () terhadap waktu (). Grafik yang menunjukkan hubungan antara tegangan dan arus untuk rangkaian arus bolak-balik yang bersifat kapasitif adalah .... A.

B.

C.

D.

E.

11. Pada rangkaian seri , frekuensi resonansi dapat diperkecil dengan . A. Memperkecil R B. Memperbesar L C. Memperbesar tegangan D. Memperkecil C E. Memperbesar arus

12. Reaktansi induktif sebuah induktor akan mengecil apabila ....

A. Frekuensi arus diperbesar, sedangkan arus listriknya diperkecil B. Frekuensi arus diperbesar, sedangkan induktansi induktor diperkecil C. Frekuensi arus dan induktasi induktor diperbesar D. Frekuensi arus diperkecil, sedangkan induktansi induktor diperbesar E. Frekuensi arus dan induktansi induktor diperkecil

/

/

/

/

/

TRIK SUPERKILAT Rangkaian resistif, artinya sifatnya mengikuti resistor, sehingga arus dan tegangan sefase.

TRIK SUPERKILAT Rangkaian kapasitor, simbolnya , artinya arus lebih cepat, dan grafik arus adalah pergeseran 90 ke kiri dari grafik tegangan.

TRIK SUPERKILAT

Frekuensi resonansi =1

2

1

Frekuensi resonansi berbanding terbalik dengan atau . Jadi untuk memperkecil maka harus memperbesar atau

TRIK SUPERKILAT Reaktansi induktif, = dapat diperkecil dengan memperkecil induktor dan kecepatan sudut (frekuensi arus)


13. Pernyataan-pernyataan berikut berkaitan dengan rangkaian -- seri. 1) Reaktansi induktif > reaktansi kapasitif 2) Reaktansi induktif = reaktansi kapasitif 3) Impedansi = 0 4) Impedansi = hambatan Pernyataan yang benar saat terjadi resonansi ditunjukkan oleh nomor .... A. 1) dan 2) B. 1) dan 3) C. 1) dan 4) D. 2) dan 3) E. 2) dan 4)

14. Perhatikan sifat dari rangkaian berikut ini. (1) Arus mendahului 90 terhadap (2) Arus sefase dengan (3) Arus tertinggal 90 terhadap (4) Arus mendahului terhadap Sifat yang sesuai dengan rangkaian seri ditunjukkan oleh nomor .... A. (1) dan (2) B. (1) dan (3) C. (2) dan (3) D. (2) dan (4) E. (3) dan (4)

15. Soal masih diketik... Tunggu updatenya di http://pak-anang.blogspot.com.

16. Contoh soal lainnya menyusul ya... Pembahasan soal di SKL ini akan segera diupdate... Kunjungi

terus posting tentang SMART SOLUTION pada SKL ini di blog Pak Anang di http://pak-anang.blogspot.com. Terima kasih.

TRIK SUPERKILAT Resonansi terjadi jika = dan =

TRIK SUPERKILAT Rangkaian , Resistor, arus dan tegangan resistor sefase. Induktor. Induktor simbol , arus lebih lambat dari pada tengangan induktor ().


PEMBAHASAN SOAL UN FISIKA SMA 2012

1. Rangkaian R L C disusun seperti gambar di samping. Grafik gelombang sinus yang dihasilkan jika XL > XC adalah ....

A. .

B. .

C. .

D. .

E. .

Jika adik-adik butuh bocoran butir soal Ujian Nasional tahun 2013, maka adik-adik bisa download di http://pak-anang.blogspot.com/2012/11/prediksi-soal-un-fisika-sma-2013.html. Semua soal tersebut disusun sesuai kisi-kisi SKL UN tahun 2013 yang dikeluarkan secara resmi oleh BSNP tanggal 20November 2012 yang lalu. Kisi-kisi SKL UN SMA tahun 2013 untuk versi lengkap semua mata pelajaran bisa adik-adik lihat di http://pak-anang.blogspot.com/2012/11/kisi-kisi-skl-un-2013.html. Terimakasih, Pak Anang.

TRIK SUPERKILAT: Jika > artinya rangkaian lebih bersifat induktif, sehingga grafik akan mengikuti sifat induktor. Induktor simbolnya , artinya arus lebih lambat, dan grafik arus adalah pergeseran 90 ke kanan dari grafik tegangan.

CONTOH SOALPEMBAHASAN SOAL UN FISIKA SMA 2012

smart solution un fisika sma 2013 (skl 5 indikator 5.7 rangkaian rlc)

Documents