Tugas Fisika Dasar

TUGAS FISIKA DASAR 2 PEMBAHASAN DIKTAT BAB IV, V, VII DAN VIII

Disusun Oleh : Sartika Triasti Br Tarigan 21070115120051

PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2016

Sartika Triasti Br Tarigan 21070115120051


BAB IV KEMAGNETAN 1.

2.

3.

Jika yang bergerak adalah muatan negatif, arah gaya sebaliknya dengan arah gaya pada muatan positif. Gaya magnet pada muatan ini adalah gaya Lorentz. Gaya Lorentz selalu bergerak tegak lurus dengan arah kecepatan dan juga tegak lurus induksi magnet dan hanya ada jika arah kecepatan tidak sejajar arah medan magnet. Karena gaya magnet tegak lurus arah kecepatan, maka gaya magnet tersebut hanya mengubah arah gerak (arah kecepatan), sedang besar kecepatan tetap. Karena terdapat sifat magnet elementer yang mudah diatur dan susunannya mudah berubah pada struktur besi. Bentuk yang mudah diatur ini membuat elektron dalam besi mudah berpindah ke arah kutub yang ditarik magnet sehingga mudah menempel dengan magnet. Elektron akan bergerak ke atas melalui lintasan berbentuk spiral yang disebabk an oleh adanya vektor kelajuan ke arah atas dan vektor gaya yang disebabkan oleh medan magnet ke arah kiri.

4.

5.

Diketahui: q = +2e , m = 6,6 x 10 -27 kg , v = 1,6 x 10 7 m/s , r = 0,25 m , e = 1,6 x 10 -19 C Ditanya: B...? Jawab:

   B=       B=        B=   

qvB =

B = 1,32 T

6.

Diketahui: Fmax ketika v = 1,8 x 10 6 m/s ke arah selatan, F ke atas = 2,2 x 10 -12 N, q = 1,6 x 10 -19 C Ditanya: B...? Jawab: F = B.q.v sin




2,2 x 10-12 = B. 1,6 x 10 -19 . 1,8 x 10 6 . sin 90o B=

    

B = 7,638 T 7.

Gaya Lorentz pada muatan yang bergerak, yaitu : FL = q.v.B sin I.L.B.sin θ = q.v.B sin





 =       =     Ek 8.

L

2

L = momentum sudut L = I.W Dimana, FL = FS q.v.B = m.v.W W=

 

Dan I = m. R 2 Maka: L = I.W

L = m. R2.

 

L = B.q. R 2 9.

Ditanya : Jelaskan fenomena berikut: a. Jika magnet dibagi dua maka tiap-tiap bagian tetap merupakan magnet. Maksudnya, semua bahan magnetik disusun ole domain-domain (daerah dimana terdapat atom-atom yang momen dipol magnetiknya searah, seingga menghasilkan sifat magnetis daerah terkecil yang bersifat magnetis ukuran daerah berbeda-beda tiap bahan). Sehingga ketika bahan dipotong, selama tidak lebih kecil dari domain potongannya tetap bersifat magnetik. (CH: ukuran domain umumnya pada orde mikrometer) b. Pemanasan atau pemukulan dapat menghilangkan kemagnetan bahan. Maksudnya, pemanasan akan menimbulkan energi gerak pada atom-atom penyusun bahan yang sebelumnya selaras menjadi terganggu sehingga tidak menimbulkan sifat magnetis lagi pada domain-domain dan bahan secara keseluruhan. Begitu pula pada perlakuan pemukulan jika ia sampai mengganggu keselarasan susunan atomatom bahan. c. Kemagnetan lebih kuat di sekitar kutup dibandingkan dengan posisi yang jauh dari kutub. Maksudnya, masing-masing kutub adalah domain paling ujung, yang karena momen dipol magnetiknya, sifat kutubnya menjadi paling dominan. Dari masingmasing kutub tersebutlah bersumber apa yang kita gambarkan sebagai garis gaya


mgnetik pada bahan. Sehingga pada posisi tersebut garis gaya mgnetik lebih rapat / terkonsentrasi. Yang mana banyak garis gaya mgnetik ini menunjukkan kekuatan gaya magnetik bahan. d. Ada batas kekuatan magnetik yang dihasilkan oleh batang besi jika batang besi tersebut dimagnetisasi. Maksudnya, tidak ada batas waktu untuk kekuatan magnetik besi setelah dimagnetisasi momen magnetik yang sudah diselaraskan akan menjadi permanen, karenanya besi disebut feromagnetik. e. Sifat magnetik diinduksi pada batang besi jika batang besi tersebut ditempatkan di dekat magnet. Maksudnya, magnet memiliki medan magnet dimana pengaruhnya pada jarak dekat akan mendorong penyelarasan momen dipol magnetik pada atom bahan. Besi sebagai bahan feromagnetik sangat muda dipengaruhi medan magnet menyelaraskan momen dipol magnetik pada atomnya, yang kemudian bersifat permanen, sehingga ia jadi bersifat magnetik dan geala ini disebut induksi. 10. Ditanya : Gambar diagram yang memperlihatkan medan magnet disekitar : a. Satu magnetik batang...? b. Dua magnetik batang dengan 2 kutub berbeda didekatkan...? c. Dua magnetik batang batang dengan kutub-kutub utaranya didekatkan...? didekatkan...? d. Bumi...? Jawab : Arah medan magnet sama dengan arah garis gaya, maka : a. Pada gambar arah medan magnet dari utara ke selatan.

b.

Pada gambar arah medan magnet dari kutub utara ke selatan magnet yang satu ke magnet yang lainnya. Sedangkan pada kutub utara dan selatan yang didekatkan terjadi saling tarik menarik.

c.

Pada gambar arah medan magnet dari kutub utara ke selatan pada kedua batang magnetik. Sedangkan pada kutub utara yang didekatkan terjadi saling tolak menolak.

d. Pada magnet bumi berlaku : Kutub selatan magnet bumi berada disekitar kutub utara geografi bumi(kompas) dan kutub utara magnet bumi berada disekitar kutub selatan geografi bumi(kompas).



BAB V HUKUM BIO SAVART 1.

Diketahui: d = 2,6 mm, a= 1,3 x 10 -3 m , I = 50 A Ditanya: B...? Jawab:

     B=       B=  B = 76,92  x 10 T B=

-4

2.

Diketahui: a= 0,88 m , B = 7,3 7,3 x 10-6 T Ditanya: I...? Jawab:

     7,3 x 10 =   I =  B=

-6

3.

I = 32,12 A Diketahui: a= 2 x 10-3 m , I2 = 15 A, I 1 = I A Ditanya: a. B saat I mengalir berlawanan? berlawanan? b. b. B saat I mengalir searah? Jawab:

 +       +    B =      

a. B =

B = 2I x 10-5 + 30 x 10 -5 B = (2I + 30) . 10 -5 T 4.

 -       -    B =      

b. B =

B = 2I x 10-5 - 30 x 10-5 B = (2I - 30) . 10 -5 T

Diketahui: a= 8 x 10-3 m , B = 0,5 × 10 -4 T, sudut inklinasi 0o Ditanya: I dan arah...? Jawab:

     0,5 × 10 =      I =  B=

-4

5.

I=2 A Diketahui: I = 10 A Ditanya: B pada kawat lurus panjang pada jarak a) 10 cm dari kawat, kawat, (b) 20 cm dari kawat, dan (c) 100 cm dari kawat...?


Jawab:

  a) 10 cm = 0,1 m    B=  B=

B = 2 x 10 -5 T

b) 20 cm = 0,2 m

c) 100 cm = 1 m

B=

B=

   

B = 1 x 10 -5 T 6.

   

B = 2 x 10 -6 T

Diketahui: N = 1000 lilitan, a = 0,1 m, Bbumi = 7 x 10-5 T Ditanya: I agar B = Bbumi...? Jawab: B = o.N.I 7 x 10-5 = x 10-5.103.I

   I =  I = 0,055 A

7.

Diketahui: dua kawat P dan Q berjarak a= 0,1 m,I P = 5 A,IQ = 3 A,a 1 = 0,05 m,a2 = 0,05 m Ditanya: BPQ...? Jawab:

   B =     B = 

B=

     B = 

P

BP =

P

P

BP = 2 x 10 -5 T (in)

BP = 1,2 x 10 -5 T (out)

BPQ = BP - BQ BPQ = 2 x 10-5-1,2 x 10-5 BPQ = 8 x 10-6 T

8. Diketahui: N= 20 lilitan , r = 0,15 m, I = 0,5 A Ditanya: a) B pusat.? b) Lukis arah arus c) Jika B bumi utara 18 µT dan komponen vertikal ke bawah sebesar 55 µT, hitung B total di pusat kumparan ketika kawat dialiri I 5 A. d) I yang dialirkan dengan B total di pusat kawat hanya memiliki komponen arah horisontal? Jawab:

     B = 

a) B =

b)

P

BP = 4,082 x 10-5 T

c) B = 40,82 x 10 -6 + 18 x 10-6 - 55 x 10-6 = 3,82 x 10 -6 T


     18 x 10 =       = 0,21 A I= 

d) B =

-6

9.

Diketahui: N/L= 1550 lilitan/m , B = 24 mT = 24 x 10-3 T Ditanya: a) I agar B = 0....? b) B jika I = 3,5 A Jawab:

 =   24 x 10 = 4 x 10 .I.1550    I =   

a) B =

-3

 =   B = 4 x 10 .3,5.1550

b) B =

-7

-7

B = 6,8 x 10 -3 T

I = 16,44 A 10. Diketahui: I1 = 80 A, a = 20 cm = 0,12 kg Ditanya: I2 agar tidak jatuh akibat gravitasi? Jawab:

 =      =      0,12 x 10 x 10 =    I =   -3

2

I2 = 15 A 11. Diketahui: L = 10 cm = 0,1 m, N= 400 lilitan , I = 20 A Ditanya: BP...? Jawab:

     B=  B=

B = 100,48 x 10 -3 B = 10,05 x 10 -2 T 12. Diketahui: I1 = 48 A, r 1= 0,15 m, r 2= 2,5 x 10 -3 m Ditanya: I2...? Jawab:

 =    I =     I =  2

2

I2 = 0,8 A


13. Diketahui: I1 = I2 = 16,5 A, l= 0,06 m, a 1= 0,13 m, a2= 0,19 m Ditanya: B...? Jawab:

   B =     B = 

B=

     B = 

1

B2 =

1

2

B = B1 – B1 B = 2,5 x 10-5 -1,7 x 10-5

B1 = 2,5 x 10-5 T B2 = 1,7 x 10 -5 T B = 0,8 x 10-5 T 14. Diketahui: L = 30 cm = 0,3 m, N= 1000 lilitan, B = 0,385 T, d = 1,25cm = 1,25 x 10 -2m Ditanya: I...? Jawab:

     0,385 =   I=     B=

I = 91,95 A

15. Rumus Solenoida yaitu

B =

 

untuk mendapat nilai B besar maka harus

memperbesar arus, memperbanyak lilitan dan mengecilkan panjang solenoida. 16. Diketahui: L = 0,36 m, N= 600 lilitan, B = 1,8 T, d = 1,5 x 10 -2m, I= 40 A Ditanya: O..? Jawab:

  B=  1,8 =   = 2,7 x 10 -5

O

17. Besar B berubah-ubah maka medan magnet paling besar berada di ujung magnet. 18. Berapa besar medan magnet pada lokasi kawat sebelah kiri yang disebabkan oleh arus pada tiga kawat lainnya? Berapa besar gaya per satuan panjang yang dialami kawat tersebut? Jawab: a2 = x2 + x2 a2 = 2x2 x=

BB =

 

BC=

 

 =   

BD =

 


Maka nilai Btotal =

  +  +√    

 (1+1+ )   (2+ ) = 

Btotal = Btotal

Sehingga

 = B.I   =  (2+ ) . I    = (2+  ) ⁄   19. Daerah mana yang memiliki B = 0? B = 0 di daerah II dan III



20. Diketahui: Ek = = 25 keV, d = 0,22 x 10 -3 m, N= 5,6 × 10 14 elektron s, a= 1,5 x 10 -3 m Ditanya: B...? Jawab: I = 1,6 x 10 -19 .5,6 × 1014 = 8,96 x 10 -5 A

       B=    B=

B = 1,2 x 10 -8 T 21. Diketahui: I = 100 A, B eksternal = 5,0 mT Ditanya: titik yang memiliki B = 0...? Jawab: B=0 Bmuat = = B eksternal

 = 5 × 10    = 5 × 10  -6

-6 jadi,

a = 0,4 m

Sartika Triasti Br Tarigan 21070115120051 BAB VII GGL INDUKSI DAN INDUKTANSI 1.

2.

Tidak dapat. Karena muatan yang bergerak atau sebuah arus itulah yang menciptakan medan magnetik dalam ruang sekitarnya (sebagai tambahan medan listriknya). Medan magnet itu mengerahkan sebuah gaya F pada setiap muatan yang lain yang bergerak atau arus yang hadir pada medan itu. Sebuah partikel yang diam tidak mengalami gaya magnetik. Berdasarkan Berdasarkan Gambar Ketika batang magnet didorong mendekati kumparan maka kuat medan magnet yang yang ada alam rongga kumparan bertambah. Akibatnya fluks magnetic yang dikandung kumparan bertambah mengakibatkan muncul ggl induksi. Ini direpresentasikan oleh adanya arus yang diukur oleh amperemeter. 

Ketika batang magnet didiamkan maka tidak ada perubahan kuat medan dalam rongga kumparan. Akibatnya fluks magnetic yang dikandung kumparan tidak berubah sehingga tidak ada ggl induksi yang muncul. Tidaka ada arus yang diukur amperemeter. 

Ketika batang magnet ditarik keluar dari kumparan maka kuat medan magnet yang ada dalam rongga kumparan berkurang. Akibatnya fluks magnetic yang dikandung kumparan berkurang sehingga muncul ggl induksi. Ini direpresentaikan oleh adanya arus yang diukur oleh amperemeter. Jadi sebuah magnet yang bergerak dalam solenoid yang sangat panjang akan menghasilkan ggl induksi pada solenoid. 3. Diketahui: Hambatan R pada loop sebelah kiri diperbesar. Ditanya :Ke mana arah arus induksi pada loop sebelah kanan? Jawab : Arah arus induksi searah putaran jarum jam, karena jika hambatan R diperbesar maka fluks dalam loop makin besar juga. Menurut hukum Lorentz, arah arus induksi harus memperkecil fluks ini sehingga menghasilkan medan arah ke bawah dan menurut turan tangan kanan arah arus induksi searah putaran jarum jam. 

Sartika Triasti Br Tarigan 21070115120051 4.

5.

6.

Diketahui: batang digerakkan ke kanan dengan kecepatan konstan v Ditanya: Ke manakah arah medan magnet di daerah A? Jawab: Arah medan magnet di daerah A ke bawah, karena jika batang digerakkan ke kanan dengan kecepatan konstan v maka fluks dalam loop makin besar juga. Menurut hukum Lorentz, arah arus induksi harus memperkecil fluks ini sehingga menghasilkan arah medan magnet ke bawah. Diketahui: Loop konduktor ditarik keluar dari medan magnet permanen secara vertikal. Ditanya: (a) Ke manakah arah arus induksi dalam loop? (b) apakah gaya diperlukan untuk menarik loop tersebut? Jawab: a) Arah arus induksi searah putaran jarum jam, karena arah medan magnet ke bawah secara vertikal dan menurut turan tangan kanan arah arus induksi searah putaran jarum jam. b) Diperlukan gaya untuk menarik loop agar dihasilkan medan magnet yang besar sehingga arus induksi dapat mengalir. Diketahui: r = 0,16 m, B =1,15 T, t = 0,15 s Ditanya:



rata-rata?

Jawab: L loop = = 3,14. = 0,08 = B . A = 1,1 . 0,08 = 0,088 T

7.

       = =  = 0,5 Volt

Diketahui: R = 0,072 m, B 1 = 0,63 T, t = 0,15 s, B 2 = 0,25 T

Ditanya: Jawab:

...

?

 = 2 f = 2.  =   =   =     =  



= 0,026 Volt

Sartika Triasti Br Tarigan 21070115120051 8.

Ditanya: arah arus induksi?

9.

Diketahui: r = 0,2 m, B =1,04 T, t = 0,18 s Ditanya: a) Jawab:







....?

= B . A = 1,1 .

b) arah..?

 = 0,130624 Volt

Arah arus induksi ke bawah. 10. Diketahui: = 0,12 m, B =0,75 T, t = 0,5 s



Ditanya: a) arah arus ? b) Jawab: a) arah arus ke atas. b)



....?

           =

=

= 84,78 x 10-4 T

11. Diketahui: N = 720, s = 0,21 m (persegi), B =0,65 T, t = 0,18 s,

....?  =  =   =   = 5, 8143 rad/s

Ditanya: Jawab:

12. Diketahui: r = 0,025 m, N = 100 lilitan/cm, r loop= 0,05 m Ditanya:





= 120 V

I =0,5 A, t = 10 ms

....?

Jawab: N = 100.2,5 = 250 lilitan A= = = 1,9 x 10 -3

                    L= = 9,5 x 10  =   = - L. = - 9,5 x 10 . = 47,5 x 10 Volt -5

-5

-4

13. Diketahui: panjang l, luas penampang A dan jumlah lilitan N1 (solenoida) ,N2 (kawat) Ditanya: L....?

Sartika Triasti Br Tarigan 21070115120051 Jawab:

14.

  L= H  Diketahui: d’ = 2.d

Ditanya: faktor yang membuat L berubah? berubah? Jawab:

   L=   .  =  

A’ =

Maka

L’ = 4L

Faktor yang mempengaruhi perubahan L yaitu diameter. 15. Diketahui: Bbumi = 0,5 x 10 -4 T, t = 10 km Ditanya: U…? Jawab: U=

 B =    = 9,9 x 10 J     2

-4

16. Diketahui: l = = 0,6 m, d =0,029 m , N = 10000 lilitan Ditanya: L...? Jawab: A= = = 6,6 x 10 -6

                    L= = 13,8 x 10 H  =  -4

17. Diketahui: l = 0,3 m, d =0,053 m ,L = 0,1 H Ditanya: N...? Jawab:

   L=    =   = 10,85 x 10 N=          = 3,293 x 10 =3293 lilitan N = √  2

6

3

18. Diketahui: l = = 0,282 m, d =0,025 m , N = 3000 lilitan, Ditanya: L...? Jawab:

 = 1000  udara.

               =  L= = 19,688 x 10 H   -3

19. Dikeathui: arus dan emf di dalam sebuah induktor, emf = 17 V dan dI/dt = 25 A/s, Ditanya: a) Apakah arus sedang bertambah atau berkurang? b) L...?

Sartika Triasti Br Tarigan 21070115120051 Jawab: a) Arus bertambah karena tegangan induknya sebanding dengan arus . Jadi, jika tegangan induksi bertamabah ma/ka arus juga bertambah. b)

 = L . 

17 = L . 25 L = 0,68 H 20. Diketahui: r = = 0,016 m, N = 10 4 lilitan/m, vI = 13 A/s Ditanya: a) L...?

b)

Jawab:

..?

  =     = 0,1 H a) L =   = 0,1.13 = 1,3 Volt b)  = L .  21. Diketahui: Vemf = 3 x 10 V, I= 8 A, dI/dt = 5 A/s,  = 4 x 10 Ditanya: a) L...? b) ..? Jawab:  a)  = L .  -3

3 x 10-3 = L . 5 L = 6 x 10-4 H

b)

 = 5   =5 t= s 



= N.

 

       = N.



=

   =   

60 lilitan

-5 Wb

/ lilitan

Sartika Triasti Br Tarigan 21070115120051 22. Diketahui: L = 0,09 H, v = 0,02 m3, Urate = 70,0 J/m3 Ditanya: I...? Jawab: Urate = 70,0 J/m3 U = 70.0,02 = 1,4 J

 . L . I  1,4 = . 0,09 . I  I =  = 31,11 U=

2

2

2

I = 5,57 = 5,57 A 23. Diketahui: B = 0,5 T, Ue = Um Ditanya: E...? Jawab: Ue = Um

 E =    =   . 2 2

  

 = 6,31 X 10 N/C -4

24. Diketahui: B = 10-10 T, sisi kubus = 10 tahun cahaya Ditanya: Um...? Jawab:

   Um =  =    = 0,4 PJ /m 25. Diketahui: r = 0,05 m, I = 100 A, loop Ditanya: a) Bpusat..? b) ...? Jawab:       a) B = = =    T    .B =  .   ) =    J/m b) Um =     26. Diketahui:  = 90%, N = 500 lilitan, N = 500 lilitan, V = 120 V, skunder dihubungkan 3

2

2

p

dengan R = 15 ohm Ditanya: a) Vs? b) I..? Jawab:

 =  = 0, 02  

 = 90% = 0,9


s

3

p


  . I =  . I = 0,02 I     =  a)       = 26,67 V V =    = 1,78 A b) I =  =   Ip =

s

s

s

s

27. Diketahui: l = = 0,85 m, A = 17 x 10-4 m2 , I = 6,6 A, N = 950 lilitan Ditanya: a) u.....? b) U....? Jawab: V = A.l = 17 x 10-4 . 0,85 = 17 x 10-4 m2 = 14,45 x 10-4 m3

           B=  =  =  Tesla       a) u =  . B =   .  = 34,202 J/m 2

b) U= u.V = 34,202. 14,45 x 10-4 = 0,0494 J 28. Diketahui: Np = 50 lilitan, N s = 500 lilitan, Vp = 100 V Ditanya: a) Vs? Jawab:

 =  = = 0,1 V


3

Sartika Triasti Br Tarigan 21070115120051 BAB VIII ARUS BOLAK BALIK BALIK 1.

Diketahui: C = 3500 pF mm = 35 x 10-8, L = 50 µH = 5 x 10 -5 H Ditanya: f...? Jawab:

     f=  √       f=   f=

2.

f = 1034125 Hz Diketahui: C = 2800 pF mm = 28 x 10-10 F, f = 580 kHz = 58 x 104 Hz Ditanya: a) C dengan f = 16 x 10 105 Hz? b) L? Jawab: a) Nilai C yaitu

 =       =       

C2 = 3,67 x 10-10 F b) Nilai L yaitu = = .58 x 104 = 3,64 x 106 rad/s

      =    3,64 x 10 =               L=   6

L = 2,6 x 10-5 H 3. Diketahui: L = 4,8 mH = 4,8 x 10-3 H, R = 4,4 ohm Ditanya: a) C dengan f = 36 x 10 102 Hz? b) Imax dengan V= 50 V? Jawab: a) = = .36 x 104 = 22608 rad/s

      =    22608 =      



  C = 4,076 x 10  b) I =   I =  C=

-7

F

max

max

4.

I max = 11, 36 A Diketahui: V(rms) = 120 volt, R = 1,8 1,8 x 103 ohm, f = 60 Hz, L = 0,9 H Ditanya: a) I? b) ? c) P? d) VRm dan VLm? Jawab: a) = = .60 = 376,8 rad/s XL = L XL = 376,8. 0,9 XL = 339,12 ohm



     

√    Z = √      Z=

Z = 1831,67 ohm

  0,06 A   I = I   = 0,06  =8,4 =8,4 x 10   0,18 b)  =     c) P = I x V x cos  I rms = max

=

=

-2 A

rms

=

rms

=

rms

P = 0,06 x 120 x cos cos 0,18 P = 7,19

5.

6.

 7,2 watt

d) VRm = I rms x R = 0,06 x 1,8 x 103 = 108 volt VLm = I rms x XL = 0,06 x 339,12 = 20,34 volt Vtotal = 108 + 20,34 = 128,34 volt Diketahui: V(rms) = 220 volt, f = 60 Hz, I = 12,8 A Ditanya: XL? Jawab: XL = L Diketahui: C = 4 x 10-6 F, R = 2,5 x 103ohm Ditanya: a) Z dengan dengan f = 100 Hz? b) Z dengan f = 10000Hz? Jawab:




Sartika Triasti Br Tarigan 21070115120051 a)

 =  =   .100 = 628 rad/s  X =   X =    X = 398 ohm Z = √     Z = √      c

c

C

Z = 2531,48 ohm

7.

Diketahui: I(rms) = 10 A, f = 50 Hz Ditanya: I(t)? Jawab: = = .100 = 100 rad/s

      I = I   = 10  A I(t) = I cos (  ) I(t) = 10  cos (100  ) max

rms

m

8.

Diketahui: I(rms) = 2 A, R = 1000 ohm Ditanya: V max? Jawab:

  = 2  A x R = 2  x1000 = 2000  volt

Imax = I rms 9.

Vmax = I max Diketahui: P = 100 W, W, V = 220 V Ditanya: I max? Jawab: P = V. I I max =

 = 0,45 A 

10. Diketahui: V (t ) = 200 cos(140π t t ) volt Ditanya: Vrms dan f? Jawab: V rms =

  = 100  volt     =

 = 140

π

2π f f =140π f = 70 Hz 11. Diketahui: I = 1,5 A, V = 75 V Ditanya: P? Jawab:


b)

 =  =   .10000 = 62800 rad/s  X =   X =    X = 3,98 ohm Z = √     Z = √      c

c

C

Z = 2500,003 ohm

Sartika Triasti Br Tarigan 21070115120051 P = V.I P = 75. 1,5 =112,5 =112,5 Watt 12. Diketahui: R = 1 ohm, I = 0,5 A Ditanya: P? Jawab: P = V.I P = (I.R).I P = I2.R P = 0,52.1 = 0,25 Watt 13. Diketahui: C = 8 x 10-5F, f = 60 Hz Ditanya: XC? Jawab: = = .60 = 376,8 rad/s

      X =   X =    c

c

XC = 0,3 ohm 14. Diketahui: XC1 = 200 ohm, f 1 = 50 Hz Ditanya: XC2 dengan f 2 = 104 Hz? Jawab:

   X =   200 =   100C =      C=  Xc = c1

    =     =   =  ohm

Xc2 = Xc2

Xc2 Xc2

15. Diketahui: C = 45 x 10-6F, f = 50 Hz, V = 220 V Ditanya: I? Jawab: = = .50 = 314 rad/s

      X =   X =    c

c

Xc = 70,77 ohm


V = I.XC

 =  = 3,1 A  

I=

Sartika Triasti Br Tarigan 21070115120051 16. Diketahui: I = 1 A, f = 60 Hz, Hz, V = 120 V Ditanya: C? Jawab: = = .60 = 376,8 rad/s V = I.XC 120 = 1 . X C XC = 120 ohm

    

   C=    = 2,2 x 10 C=  Xc =

-5

F

17. Diketahui: L = 0,15 H, XL= 10 ohm Ditanya: f..? Jawab: XL = .L XL = .L

   f =  f = 

f = 10,61 Hz 18. Diketahui: L = 0,01 H, f = 100 Hz Ditanya: XL..? Jawab: = = .100 = 628 rad/s XL = .L XL = .0,01 = 6,28 ohm

      

19. Diketahui: L = 0,25 H, f = 60 Hz Ditanya: XL..? Jawab: = = .60 = 376,8 rad/s XL = .L XL = .0,25 = 94,2 ohm

      

Sartika Triasti Br Tarigan 21070115120051 20. Diketahui:

Ditanya: pembacaan alat ukur? Jawab: R total = 20+30+10 = 60 ohm

 = = 2 A   V pada R 10  = I. 10  = 2. 10 = 20 V I=

21. Diketahui:

Ditanya: pembacaan alat ukur? ukur? Jawab:

  = 6 ohm    = 2o A I= =    I pada R 15  =  = 8 A R total =

22. Diketahui: P = 1200 1200 W, V = 120 120 V Ditanya: R dan dan I..? Jawab: P = I.V

 = = 10 V   P = I .R   = 12 ohm R=  =   I=

2

23. Diketahui: Vin = 220 V, V out = = 30 V, f = 60 Hz, I = 0,5 A Ditanya: P dan P tanpa transfomator..? transfomator..? Jawab: P = I.V

Sartika Triasti Br Tarigan 21070115120051 P = 0,5. 30 = 15 Watt P tanpa transfomator: P = I.V P = 0,5 . 220 = 110 Watt 24. Diketahui:

Ditanya: a) I(t)..? b) P..? c) I(t) dengan saklar 1 saja yang dibuka d) C jika I dan V memiliki fase yang sama setelah saklar 2 juga dibuka e) Z…? f) U kapasitor..? g) U induktor…? h) perubahan beda fase antara I dan V jika f ’ = 2f i) f sehingga XL = ½ XC Jawab: a) I(t) = Imax cos b) P = .R c) I(t) = Imax cos

 

   d) C =  e) Z = √         f) W = .C.V  g) U = .L.I      h) cos  = =           =  i) f =     2

2

Tugas Fisika Dasar

Recommend Documents