Suatu sumber arus sebesar Is = 20 Cos ( 250t

Berikut ini adalah pertanyaan dari pramana2552 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Suatu sumber arus sebesar Is = 20 Cos ( 250t + 900) Ampere, dihubungkan secara paralel dengan tiga buah komponen pasif ; Resistor (R) = 40 Ohm, Induktor (L) = 20 mili Henri dan Kapasitor (C) = 25 mikro Farad, hitunglah besar arus dan tegangan pada komponen kapasitor tersebut ?

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Diketahui :

  • Is = 20 cos (250t + 900) A
  • R = 40 Ω
  • L = 20 mH = 0,02 H
  • C = 25 μF = 2,5 x 10^(-5) F

Ditanya :

  • Ic dan Vc ?

Jawab :

Menentukan Im dan f :

Is = 20 cos (250t+ 900), maka :

  • Im = 20 A
  • f = 250/2π = 39,78 Hz

Menentukan XL dan XC :

  • XL = 2πfL = 2. π. 39,78.  0,02 = 4,99 Ω
  • XC = 1/(2πfC) = 1/(2. π. 39,78. 2,5 x 10^(-5)) = 160,035 Ω

Menentukan Impedansi Rangkaian (Z) :

Karen Rangkaian Paralel maka :

\frac{1}{Z} = \sqrt{(\frac{1}{R})^{2}+(\frac{1}{XL}-\frac{1}{XC})^{2}}

\frac{1}{Z} = \sqrt{(\frac{1}{40})^{2}+(\frac{1}{4,99}-\frac{1}{160,035})^{2}}

\frac{1}{Z} = \sqrt{\frac{1}{1600}+0,03769}

   \frac{1}{Z} = \sqrt{0,038315}

   \frac{1}{Z} = 0,0196

   Z = 51,02 $\Omega$

Maka, tegangan maksimum (Vm) rangkaian :

Vm = Im. Z

Vm = 20.51,02

Vm = 1020,4 V  

Rangkaian adalah rangkaian paralel, sehingga tegangan pada komponen kapasitor :

Vc = Vm = 1020,4 V

Arus pada Kapasitor :

Ic = Vm/XC

Ic = 1020,4/160,035

Ic = 6,376 A

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh fatahilahh dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Fri, 30 Sep 22