Soal 2

MUHAMMAD HARYZA ( 115081033 )

RANGKUMAN SOAL SOAL BAB I 1. Sebuah voltmeter 0 – 100 memiliki 200 pembagian skala yang dapat dibaca sampai setengah pembagian. Tentukan daya urai ( resolusi ) alat ukur tersebut dalam volt. 2. Sebuah voltmeter digital memiliki rangkaian pembacaan dari 0 sampai 9999 hitungan. Tentukan resolusi instrument tersebut dalam volt bila pembacaan skala penuh adalah 9,999 V …. 3. Tentukan jumlah angka yang berarti dalam masing-masing bilangan berikut : a) 542, d) 0.00005, b) 0.65, e) 40 x 106, c) 27,25 f) 20,000. 4. Empat buah tahanan dihubungkan secara berderet (seri). Nilai tahanan-tahanan tersebut adalah 28,4 Ω; 4,25 Ω; 56,605 Ω; 0,75 Ω dengan keragu-raguan satu-satuan dalam angka terakhir masing-masing bilangan. Tentukan tahanan total. Berikan angka-angka yang berarti di dalam jawaban. 5. Penurunan tegangan sebesar 112,5 V diukur pada sebuah tahanan yang dialiri arus sebesar 1,62 A. tentukan disipasi daya tahanan tersebut. Berikan angka-angka yang berarti didalam jawaban. 6. Sebuah voltmeter yang kepekaannya 10 Ω/V membaca 75 V pada skala 100 V bila dihubungkan ke sebuah tahanan yang idak dketahui. Bila arus melalui tahanan adalah 1,5 mA, hitung (a) tahanan actual dari tahanan yang tidak diketagui, (b) persentase kesalahan karena efek pembebanan voltmeter. 7. Tegangan antara ujung-ujung sebuah tahanan adalah 200 V dengan kesalahan yang mungkin sebesar 2 %. Tahan adalah 42 Ω dengan kesalahan yang mungkin sebesar 1,5 %. Tentukan (a) disipasi daya di dalam tahanan, (b) persentase kesalahan. 8. Pengukuran sebuah tahanan memberika hasil-hasil sebagai berikut : 147,2 Ω; 147,4 Ω; 147,9 Ω; 148,1 Ω; 147,1 Ω; 147,5 Ω; 147,6 Ω; 147,4 Ω; 147,6 Ω; dan 147,5 Ω. Tentukan (a) nilai rata-rata, (b) deviasi rata-rata, (c) deviasi standar (d) kesalahan yang mungkin dirata-rata kesepuluh pembacaan tersebut. 9. Untuk menentukan sebuah besaran (kuantitas) dilakukan enam penganamatan dan kemudian data yang disajikan tersebut akan dianalisa. Data tersebut adalah 12,35; 12,71; 12,48; 10,24; 12,63; dan 12,58. Denagn memeriksa data tersebut dan berdasarkan kesimpulan saudara, tentukan (a) nilai rata-rata, (b) deviasi standar, (c) kesalahan yang mungkin dari pembacaan rata-rata dalam persen. 10. Dua buah tahanan mempunyai nilai berikut : R1 = 36 Ω

dan R2 = 75 Ω

5%


Tentukan (a) besarnya kesalahan dalam masing-masing tahanan, (b) kesalahan batas (dalam ohm dan dalam persen) kedua tahanan ersebut jika dihubungkan secara berderet (seri), (c) kesalahan batas dalam ohm dan persen bila keduanya dihubungkan pararel. 11. Sebuah tahanan yang tidak diketahui ditentukan dengan mengguakan rangkaian jembatan Wheatstone. Hasil tahanan tersebut diperoleh dari Rx = R1R2/R3, Di mana R1 = 500 Ω 1 % R2 = 615 Ω 1 % R3 = 100 Ω 0.5 % Tentukan (a) nilai nominal tahanan yang tidak diketahui, (b) kesalahan batas tahanan tersebut dalam persen. 12. Sebuah tahanan diukur dengan menggunakan voltmeter-ampermeter. Pembacaan voltmeter pada skala 250 V adalah 123,4 V sedang pembacaan pada skala 500 mA adalah 283,5 mA. Kedua alat ukur dijamin ketelitiannya sampai 1% skala penuh. Tentukan (a) nilai tahanan yang ditunjukkan, (b) batas-batas dalam mana hasilnya dapat dijamin. 13. Dalam sebuah rangkaian arus searah, tegangan pada sebuah komponen adalah 64,3 V dan arus 2,53 A. Arus dan tegangan diberikan pada suatu keragu-raguan sebesar satu satuan dalam angka terakhir. Tentukan disipasi daya sampai jumlah angka berarti yang memenuhi. 14. Sebuah transfomator daya diuji untuk menentukan kehilangan daya (rugi-daya atau kerugian daya) dan efisiensi. Daya masukan yang diukur adalah 3650 W dan daya keluaran yang dihasilkanadalah 3385 W. Masing-masing pembacaan memberi keragu-raguan sebesar ± 10 W. Tentukan (a) presentase keragu-raguan daya dalam transformator, (b)presentase keragu-raguan efisiensi transformator yang di tentukan berdasarkan perbedaan pembacaan daya masukan dan daya keluaran. 15. Faktor daya dan fasa dalam sebuah rangkaian yang dialiri arus sinusoida di tentukan dengan cara mengukur arus, tegangan dan daya. Arus yang terbaca aalah 2,50 A pada ampermeter 5 A; tegangan 115 Volt pada voltmeter 250 V; dan daya sebesar 220 W pada wattmeter 500 W. ampermeter dan voltmeter dijamin teliti dalam daerah ± 0,5% skala penuh dan wattmeter dalam daerah ± 1 % skala penuh. Tentukan : (a) persentase ketelitian yang dapat menjamin factor daya; (b) kesalahan yang mungkin dalam sudut fasa. 16. Lengan-lengan sebuah jembatan Wheatstone ditandai berurutan sekeliling jembatan dengan tanda-tanda B, A, X dan R. ketiga lengan yang dketahui mempunyai konstantakonstanta berikut : A = 840 Ω (devisiasi Standar, DS = 1 Ω) B = 90 Ω (D.S = 0,5 Ω) R = 250 Ω (D.S = 1 Ω) Tentukan : (a) nilai X yang mungkin; (b) deviasi standar dari X.


SOAL BAB II 1. Dengan menggunakan perpangkatan sepuluh, nyatakan hal-hal berikut dengan Hz : (a) 1,500 Hz (d) 0,5 MHz (b) 20 MHz (e) 50 kHz (c) 1,800 kHz (f ) 1,2 GHz 2. Dengan menggunakan perpangkatan sepuluh, nyatakan hal-hal beriut dengan volt : (a) 24 mV (d) 1,2 mV (b) 540 V (e) 620 V (c) 4,4 kV (f ) 0,4 mV 3. Dengan menggunakan perpangkatan sepuluh, nyatakan hal-hal beriut dengan A : (a) 23,5 mA (d) 72 nA (b) 45 A (e) 620 (c) 0,25 mA (f ) 74,6 nA 4. Dengan menggunakan perpangkatan sepuluh, nyatakan hal-hal beriut dengan (a) 0.00036 A (d) 25 pA (b) 0.027 A (e) 2.5 A (c) 0.250 mA (f ) 1.275 A 5. Tentukan tinggi seseorang 5 kaki 11 inci dalam cm ! 6. Tentukan masa 1 yard2 besi dengan kecepatan 7,86 gram/cm3 dalam kilogram ! 7. Tentukan factor konversi untuk mengubah mil/jam menjadi kaki/sekon ! 8. Sebuah benda bermuatan listrik mempunyai kelebuhan electron sebanyak 10 15. Tentukan muatannya dalam Coulomb ! 9. Sebuah kereta api menjalani sebuah jarak sebesar 220 mil dalam 2 jam dan 45 menit. Tentukan kecepatan rata-rata kereta api tersebut dalam kaki/sekon ! 10. Dua muatan listrik terpisah sejauh 1 meter. Jika muatan-muatan tersebut adalah + 10 Coulomb dan - 6 Coulomb, tentukan gaya tarik antara muatan-muatan tersebut dalam Newton dan pon-gaya (=lb). anggap bahwa kedua muatan ditmpatkan dalam ruang hampa ! 11. Satuan praktis energy listrik adalah kWh (kilowatt hour = kilowatt jam). Satuan eneri dalam SI adala joule (J). tentukan banyaknya joule dalam 1 kWh ! 12. Sebuah alat engangkat menaikkan massa 100 kg setinggi 20 meter dalam 5 sekon. Tentukan : (a) usaha yang dilakukan oleh alat pengangkat tersebut dalam satuan SI. (b) pertambahan energi potensial (energi tempat) dalam satuan SI, (c) daya atau laju melaksaakan , dalam satuan SI. 13. Tentukan tegangan sebuah baterai jika muatan sebesar 3 X 10-4 Coulomb berada di terminal baterai positif yang memiliki eergi sebesar 3 X 10-4 Joule ! 14. Muatan listrik sebesar 0,035 Coulomb mengalir melalui sebuah konduktor (penghantar) tembaga dalam 5 menit. Tetukan arus rata-rata dalam mA !


15. Arus rata-rata sebesar dialirkan melalui sebuah kawat selama 30 sekon. Tentukan jumlah electron yang dialihkan melalui konduktor ! 16. Batas kecepatn pada sebuah jlan empat lajur adalah 0 mil/jam. Tentkan batas kecepatan tersebut dalam (a) km/jam; (b) kaki/sekon ! 17. Massa jenis tembaga adalah 8,93 gram/cm2. Nyatakan massa jenis tersebut dalam (a) kg/m2; (b) pon-gaya/kaki3 ! 18. Titik lebur magnesium adalah 660 oC. Nyatakan titik lebur tersebut dalam (a) oF; (b) oK !


SOAL BAB III 1. Jelaskan secara singkat perbedaan-perbedaan antara sandar primer dan standar sekunder dalam hal ketelitian dan pemakaian ! 2. Apa yang dimaksud dengan “Skala waktu atom”? Bagaimana hubungan skala waktu ini terhadap UT2 ? 3. Stasiun-stasiun radio NBS,WWV, dan WWVB memancarkan sinyal-sinyal waktu standar yang dapat digunakan untuk mengalibrasi perlengkapan laboratorium seperti jam dan alat pencacah (counter). Secara singkat jelaskan jenis pelayanan yang ditawarkan oleh stasinstasiun radio tersebut dan tunjukkan bagaimana sinyal yang di transmisikan dapat ditelusur kembali ke standar waktu primer ! 4. Sebutkan beberapa tindakan pencegahan yang harus diambil sewaktu menggunakan sebuah sel standar Weston ! 5. Berapa ggl (gaya gerak listrik) sebuah sel Weston normal pada 20 0C dan berapa banyak ggl tersebut berubah bila digunakan pada 0 0C? 6. Anda diminta untuk menentukan tahana dalam sebuah sel Weston yang tidak satu-rasi. Jelaskan suatu metode yang akan memberikan jawaban yang benar ! 7. Anda mencurigai bahwa gaya gerak listrik (ggl) sala satu sel standar di dalam lab laboratotium kalibrasi mungkn memberikan kesalahan dalam jumlah yang ukup besar. Anda ingin memeriksa hal ini tapi menyadari bahwa sebuah voltmeter biasa akan mengalirkan terlalu banyak arus dan kemungkinana besar merusak sel. Rangkaian yang bagaimana yang anda pikirkan utuk melakukan pengukuran ini? 8. Sebuah generator kode waktu (time code generator) berisi sebuah osilator presisi yang harus diperiksa setiap hari terhadap transmisi frekuensi standar dari stasiun WWV. Dengan pertolongan diagram balok, jelaskan bagaimana ini dapat dilakukab ! 9. Jelaskan secara singkat kontruksi standar primer untuk ohm asolut dan henry absolut !


SOAL BAB IV 1. Tentukan tegangan skala penuh yang ditunjukkan ileh sebuah alat ukur 500 A dengan tahanan dalam 250 Ω jika tidak ada penggali yang digunakan ! 2. Rencanakan sebuah amoermeter dc rangkuman ganda dengan batas ukur 0 – 10 mA,0 – 5 mA, 0 – 100 mA dan 0 – 500 mA. Digunakan sebuah alat d’Arsonval dengan tahanan dalam Rm = 50 Ω dan arus defleksi penuh Idp = 1 mA. (a) Teneukan nilai-nilai sudut yang duitentukan. (b) Gambarkan rangkaian diagram yang tepat. 3. Sebuah ampermeter arus searah yang diberi shunt, menggunakan gerakan dassar degan tahanan dalam, Rm = 1800 Ω dan defleksi penuh Idp = 100 A, dihubungkan ke sebuah rangkaian dan menghasilkan pembacaan 3,5 mA pada rangkuman 5 mA. Pembacaan ini dibandingkan dengan sebuahampermeter dc yang telah di kalibrasi dan memberikan pembacaan sebesar 4,1 mA. Kesimpulan adalah bahwa ampermeter pertama mempunyai kesalahan shunt pada rangkuman 5 mA. Tentukan (a) nilai actual dari shunt yang salah; (b) shunt yang tepat darirangkuman 5 mA. 4. Renacanakan sebuah shunt Ayrton bagi sebuah gerakan meter dengan tahanan dalam Rm = 2500 Ω dan arus defleksi penuh Idp = 50 A agar menghasilkan rangkuman-rangkuman arus sebesar 50 , 100 A, 500 A, 10 mA dan 100 mA. (a) Hitung tahanan-tahanan shunt aryton tersebut; (b) Gambarkan diagram skema termasuk posisi sakelar bagi ampermeter rangkuman ganda ini. 5. Diinginkan mengubah “gerakan” 50 A, dc dengan tahanan-tahanan 1000 Ω menjadi voltmeter dc 0 – 2.500 . tentukan (a) tahanan penggali; (b) sensitivitas instrument. 6. Sebuah voltmeter 0 – 200 V, dc mempunyai sensitivitas 100 Ω/V. tentukan nilai tahanan seri yang diperlukan untuk mengubah voltmeter menjadi 0 – 1000 V, dc. 7. Dengan menggunakan gerakan 50 A dengan tahanan dalam 1.500 Ω, rencanakan sebuah voltmeter rangkuman ganda dengan batas ukur : 0 – 5 V, 0 – 10 V, 0 – 50 V dan 0 – 100 V. tentukan (a) nilai tahanan-tahanan penggali; (b) sensitivitas instrument; gambarkan diagram rangkaian perencanaan yang lengkap. 8. Sebuah mikroampermeter ars searaha dengan tahanan dalam 250 Ω dan defleksi penuh 500 A menunjukkan aru 300 A bila dihubungkan sebuah rangkaian yang terdiri bari baterai kering 1,5 V dan tahanan yang tidak diketahui. Tentukan nilai dari tahanan yang tidak diketahui tersebut ! 9. Rencanakan sebuah ohmmeter tipe seri yang serupa dengan rangkaian gambar 4-22. “Gerakan” yang akan digunakan memerlukan 0,5 mA untuk defleksi penuh dan mempuyai tahanan-tahanan sebesar 50 Ω. Tegangan baterai adalah 3,0 V. nilai yang diinginkan untuk tahanan setengah skala adalah 3000 Ω. Tentukan (a) nilai R1 dan R2; (b) batas-batas nilai R2 jika tegangan baterai dapat berubah dari 2,7 V – 3,1 V. gunakan nilai R1 yang diperoleh pada (a).


10. Sebuah ohmmeter tipe seri yang direncanakan bekerja dengan baterai 6 V, mempuyai diagram rangkaian seperti ditunjukkan dalam gambar 4-22. “Gerakan” alat ukur mempunyai tahanan dalam 2000 Ω dan memerlukan arus 100 A untuk defleksi penuh. Nilai tahanan R1 adalah 49 kΩ. (a) Dengan menganggap bahwa tegangan baterai telah kurang mejadi 5,9 V. Tentukan nilai R2 yang diperlukan untuk membuat ohmmeter menjadi 0. (b) Dengan persyaratan seperti pada (a), tahanan yang tidak diketahui Rx dhubungkan kealat ukur dan menyebabkan defleksi 60%. Tentukan nilai Rx. 11. “Gerakan” voltmeter rangkuman ganda dari gambar 4-17 mempunyai defleksi penuh sebesar 50 A dan tahanan dalam sebesar 2000 Ω. Pembacaan skala penuh adalah150 V dengan membuat saklar rangkuman ke posisi V1, 50 V pada posisi V2, 10 V pada posisi V3 dan 1 V pada posisi V4, tentukan (a) tahanan-tahanan penggali R1, R2, R3 dan R4; (b) sensitivitas voltmeter. 12. Sebuah voltmeter arus searah dengan nilai sensitivitas 10 kΩ/V digunakan rangkuman 0 150 V untuk mengukur tegangan antara ujung-ujung tahanan 100 kΩ dalam gambar 4-18. Tentukan persentase kesalahan penunjukan alat ukur. 13. Rencanakan sebuah volt-ohm-miliampermeter dengan karakteristik-karakteristik berikut : (a) Rangkuman tegangan : 0 - 5, 0 - 25, 0 - 100, dan 0 - 500 Vdc (b) Rangkuman arus : 0 – 10, 0 – 100, 0 – 500 dan 0 – 1000 mA dc (c) Rangkuman tahanan : 20 Ω, 2000 Ω, dan 200 kΩ pada setengah skala. “Gerakan” adalah mekanisme d’Arsonval dengan tahanan dalam 1500 Ω dan refleksi penuh 50 A. ( Acu pada diagram-diagram rangkaian dan penjelasan multimeter dalam gambar 424. 14. Voltmeter arus searah dalam gambar 4-20 (b) empunyai sensitivitas 1000 Ω/V da pembacaan skala penuh 100 V. alat ukur ini menunjukkan 84 V sebagai tegangan pada beban. Tentukan kesalahan pengukuran disipasi daya pada beban degan metode voltmeterampermeter bila ampermeter menunjukkan arus (a) 50 mA; (b) 1 A; (c) 10 A.


SOAL BAB V 1. Yang mana alat-alat ukur akan mengurus arus bolak-balik tanpa tergantung pada penggunaan penyearah : (a) Alat ukur besi putar daunradial (b) Elektrodinamometer (c) Mekanisme kumparan putar magnit inti (d) Instrument termokopel tipe jembatan 2. (a) Apa yang dimaksud dengan instrument alih (transfer instrument)? (b) Jelaskan mengapa elektrodinamometer dapat digunakan sebagai instrument alih ! 3. Jelaskan mengapa nilai ohm per volt bagian arus bolak-balik (ac) dari sebuah multimeter komersil lebih rendah dari bagian search (dc) nya. 4. (a) Apa yang dimaksud kesalahan dalam bentuk gelombang pada suatu pembacaan voltmeter? (b) Voltmeter mana yang dapat dipengaruhi oleh kesalahan bentuk gelombang 5. (a) apa keuntungan utama dari voltmeter elektrostatik? (b) Jelaskan mengapa instrument ini memiliki skala “ aturan kuadrat “? (c) Daptkah instrument ini digunakan sebagai instrument alih? Mengapa atau mengapa tidak? 6. Jelaskan prosedur kalibrasi bagi sebuah voltmeter arus bolak-balik tipe elektrodinamometer. Nyatakan peralatan laboratorium mana yang diperlukan untuk ini dan tunjukkan ketelitian yang diharapkan! 7. Diagram rangkaian gambar 5-5 menunjukkan sebuah voltmeter arus bolak-balik tipe penyearah. Gerak alat ukur mempunyai tahanan dalam 250 Ω dan memerlukan 1 mA untuk defleksi penuh. Masing-masingdioda mempunyai tahanan maju 50 Ω dan tahana bolak-balik tak terhingga. Tentukan : (a) Tahanan seri Rs yang diperlukan untuk defleksi penuh bila tegangan 25 Vrms dimasukkan keterminal-terminal alat ukur? (b) Nilai ohm per-volt dari voltmeter arus bolak-balik ini ! 8. Tentukan penunjukkan alat ukur pada soal no 7 bila sebuah gelombang segitiga dengan nilai puncak 20 V dimasukkan keterminal-terminal alat ukur ! 9. Sebuah tahanan 250 Ω dihubungkan pararel terhadap gerak alat ukur instrument pada soal no 7. (a) Apa fungsi tahanan ini? (b) Efek apa yang dimiliki tahanan ini terhadap nilai ohm-per-volt Voltmeter? (c) Tentukan nilai baru Rs agar memberikan defleksi penuh untuk tegangan masukan 25 Vrms?


10. Voltmeter komersil gambar 5-7 menggunakan gerak alat ukur 1 mA dengan tahanan dalam 100 Ω. Tahanan shunt terhadap gerak adalah 200 Ω. Dioda D1 dan D2 masing-masing mempunyai tahanan maju 200 Ω dan tahanan balik tak terhingga. (a) Jelaskan fungsi tahanan shunt terhadap gerak alat ukur tersebut ! (b) Jelaskan fungsi dioda D2 ! (c) Tentukan nilai tahanan-tahanan seri R1, R2, dan R3 jika rangkuman yang diinginkan berurut-urut adalah 10 V, 50 V dan 100 V ! 11. Sebuah instrument termokopel membaca 10 A pada defleksi penuh. Tentukan arus yang menyebabkan defleksi setengah skala ! 12. Buktikan bahwa tiga wattmeter mengukur daya total yang tepat di dalam sebuah system empat kawat tiga fasa. Anggap bahwa beban dihubungkan secara bintang, setimbang dan resistip murni. Gambarkan diagram fasor yang lengkap dari semua tegangan fasa dan arus antaran ! 13. Berapa wattmeter yang diperlukan untuk mengukur daya total di dalam rangkaian empat kawat tiga fasa bila beban mengandung sebuah motor induksi dengan hubungan Y ? Anggap bahwa diperlukan menggunakan transformator arus dan potensial, dan gambarkan diagram rangakaian lengkap dari instalasi pengukuran ! 14. Apa arti titik-titik tanda pada sebuah transfrmator arus aau transformator potensial !

Soal 2

Recommend Documents