UJIAN AKHIR SEMESTER PENGANTAR FISIKA KAMPUS ITBI MILENIAL MEDAN

Nama    : yunius telaumbanua

Jurusan : Teknik Industri S1

Kelas      : Malam

         UAS

FISIKA DASAR 1

Soal

1. Sebuah arus listrik 8 Ampere mengalir pada sebuah kawat penghantar dengan beda potensialnya yang 

dikedua ujungnya yaitu 12 V. Maka, berapakah hambatan pada kawat tersebut?

Jawab

Soal

2. Diketahui: I =8,0 Ampere dan t = 20 Sekon

Ditanya: Berapakah, besar muatan listriknya?

Jawab

Soal

3. Arus Listrik yang mengalir pada rangkaian yang terpasang lampu dengan tegangan 220V dan 50W 

yang dihubungkan dengan hambatan listrik 600 dan dipasang pada tegangan listrik 100V adalah?

Jawab

Soal

4. Sebuah Solenoida yang panjangnya 20cm, memiliki 10 lilitan serta sebuah toroida dengan jari-jari 

40cm dialiri arus yang sama besar. Induksi magnetik di pusat solenoida dan disumbu toroida sama 

besar. Hitung banyaknya lilitan toroida!

Jawab

Soal

5. Sebuah Solenoida yang panjangnya 1.5 m memiliki 500 lilitan dan jari-jari 1.5 cm dialiri arus sebesar 

0.6A. Tentukan induksi magnetik di pusat dan di ujung solenoida!

Jawab

 a.

b.

Soal

6. Carilah induktansi diri solenoida yang panjangnya 12 cm, luasnya 3cm2

dandengan kumparan 200 

lilitan!

Jawab

Soal

7. Daerah tertentu dalam ruang yang mengandung medan magnetic 150G dan medan listrik 2 x 106 N/C. 

Carilah: a. Densitas energy total

 b. energi dalam kotak kubus dengan sisi 12 cm

Jawab

Soal

 8. Susunan seri hambatan 50 dan kapasitor dengan reaktasi kapasitif 30 dihubungkan dengan sumber 

arus bolak-balik, tegangan efektif 220V. Tegangan efektif pada resistor adalah…

Jawab

Soal

 9. Sebuah hambatan 300 , induktor 1000 dan kapasitor 200 disusun seri. Jika susunan ini dihubungkan 

dengan sumber tegangan AC 130 V, maka daya rangkaiannya adalah….Watt

Jawab

Soal

10. Jelaskan relasi antar rangkaian RLC!

Jawab

Rangkaian R-L-C seri, sifat rangkaian seri dari sebuah resistor dan sebuah induktor yang dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik sinusioda adalah terjadinya pembagian tegangan di (vR), (vL) dan (vC) secara vektoris. Arus (i) yang mengalir pada hubungan seri adalah sama besar. Arus (i) tertinggal 90 derajad terhadap tegangan induktor  (vL). Tidak terjadi perbedaan fasa antara tegangan jatuh pada resistor (vR) dan arus (i). Gambar dibawah memperlihatkan rangkaian seri R-L-C dan hubungan arus (i), tegangan resistor (vR),  tegangan kapasitor (vC) dan tegangan induktor (vL) secara vektoris. Suatu alat listrik arus bolak-balik dapat juga memiliki berbagai macam reaktansi, seperti misalnya hubungan seri yang terdiri dari resistor (R), reaktansi induktif (XL) dan raktansi kapasitif (XC). Dengan demikian besarnya tegangan total (v)  sama dengan jumlah dari tegangan pada resistor (vR), kapasitor (vC) dan tegangan pada induktor (vL). Dengan banyaknya tegangan dengan bentuk gelombang yang serupa, sehingga terjadi hubungan yang tidak jelas. Oleh karena itu hubungan tegangan lebih baik dijelaskan dengan menggunakan diagram fasor. Melalui ketiga resistansi (R), (XL) dan (XC) mengalir arus (i) yang sama. Oleh sebab itu fasor arus diletakkan pada  t = 0. Tegangan (v) pada resistor (R) berada satu fasa dengan arus (i). Tegangan (vL) pada reaktansi induktif (XL) mendahului sejauh 90o  terhadap arus (i), sedangkan tegangan (vC) pada reaktansi kapasitif (XC) tertinggal sejauh 90o   terhadap arus (i). Kedua tegangan reaktif mempunyai arah saling berlawanan, dimana selisihnya ditunjukkan sebagai tegangan (vS). Tegangan total (v) merupakan fasor jumlah dari tegangan (vL) dan tegangan (vC) sebagai hasil diagonal persegi panjang antara tegangan (vL) dan tegangan (vC). Rangkaian R-L-C Seri Bila tegangan jatuh pada reaktif induktif (vL) lebih besar dari tegangan jatuh pada reaktif kapasitif (vC), maka tegangan total (v) mendahului arus (i), maka rangkaian seri  ini cenderung bersifat induktif. Sebaliknya bila tegangan jatuh pada reaktif induktif (vL) lebih kecil dari tegangan jatuh pada reaktif kapasitif (vC), maka tegangan total (v) tertinggal terhadap arus (i), maka rangkaian seri ini cenderung bersifat kapasitif. Untuk menghitung hubungan seri antara  R, XL  dan  XC  pada setiap diagram fasor kita ambil segitiga tegangan. Dari sini dapat dibangun segitiga resistor, yang terdiri dari resistor (R), reaktif (X) dan impedansi (Z). Berdasarkan tegangan reaktif (vS) yang merupakan selisih dari tegangan reaktif induktif (vL) dan tegangan reaktif kapasitif (vC), maka resistor reaktif (X= XLS=XCS) merupakan selisih dari reaktansi (XL) dan (XC). Sehingga didapatkan hubungan tegangan (v) seperti persamaan vektoris berikut; Maka untuk resistansi semu (impedansi  Z) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

                

                TERIMAKASIH🙏😇