Bank Soal Fisika SMA Rangkaian Arus Bolak-Balik dan Penerapannya

Soal

Pilgan

Perhatikan gambar grafik tegangan berikut!

Grafik tersebut merupakan bentuk tegangan dari sebuah power supply AC. Apabila power supply tersebut dihubungkan dengan rangkaian seperti berikut,

maka persamaan grafik arusnya adalah ... A.

A



B



C



D



E



Pembahasan:

Diketahui:

Grafik bentuk tegangan.

Nilai hambatan RR = 100 Ω

Ditanya:

Persamaan grafik arus ii = ?

Jawab:

Nilai arus dan tegangan dari sistem listrik arus bolak-balik akan berosilasi dari nilai positif ke nilai negatif membentuk suatu gelombang sinusoidal. Bentuk gelombang hanya bisa dilihat melalui sebuah osiloskop. Penjelasan dari bentuk gelombang adalah sebagai berikut.

VmV_{\text{m}} atau tegangan maksimal adalah jarak dari titik 0 (atau titik seimbang) ke titik tertinggi/terendahnya.

VppV_{\text{pp}} atau tegangan peak to peak adalah jarak dari titik tertinggi ke titik terendahnya.

Gelombang tegangan bolak-balik membentuk persamaan

v=Vmsin(ωt)v=V_{\text{m}}\sin\left(\omega t\right)

di mana ω\omega merupakan frekuensi sudut (rad/s) dan tt merupakan waktu (s).

Hubungan arus dan tegangan menurut hukum ohm adalah v=iRv=iR di mana vv adalah tegangan (V), ii adalah arus (A), dan RR adalah hambatan (Ω).

Grafik tegangan pada soal ini merupakan grafik sinus dengan nilai tegangan maksimal VmV_{\text{m}} = 20 V sehingga persamaan tegangannya adalah

v=Vmsin(ωt)v=V_{\text{m}}\sin\left(\omega t\right)

=20sin(ωt)=20\sin\left(\omega t\right) V

Untuk mencari persamaan arusnya, gunakan hukum Ohm.

v=iRv=iR

i=vRi=\frac{v}{R}

i=20sin(ωt)100i=\frac{20\sin\left(\omega t\right)}{100}

=0,2sin(ωt)=0,2\sin\left(\omega t\right) A

Jadi, persamaan grafik arusnya adalah 0,2sin(ωt)0,2\sin\left(\omega t\right) A.


K13 Kelas XII Fisika Fisika Rangkaian Arus Bolak-Balik Rangkaian Arus Bolak-Balik dan Penerapannya Skor 2
Video Memahami LOTS
Video
05 Desember 2021
Rangkaian Arus Bolak-Balik dan Penerapannya | Fisika | Kelas XII
Rangkuman

Siswa

Ingin latihan soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Guru

Ingin akses bank soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Soal Populer Hari Ini

Cek Contoh Kuis Online

Kejar Kuis

Cek Contoh Bank Soal

Kejar Soal