Soal 1
Berapa reaktansi kapasitif kapasitor 100 μF pada frekuensi 100 Hz!
Jawab:
Diketahui: C = 100 μF = 100 x 10-6 F, dan frekuensi f = 100 Hz, maka reaktansi kapasitif kapasitornya adalah
XC = 1/ωC = 1/2πfC
XC = 1/(2π x 100 x 100 x 10-6) = 15,92 Ω
Soal 2
Suatu rangkaian seri RC dialiri arus i. Besar hambatan dan reaktansi kapasitifnya adalah 100 ohm dan 240 ohm. Hitunglah i jika V = 26 volt!
Jawab:
Dikethaui: XC = 2400 Ω, hambatan R = 100 Ω dan tegangan V = 26 volt.
Arus dicari dengan rumus V = iZ dengan
Z (impedansi) = (R2 + XC2)1/2
Z = (1002 + 2402)1/2 = 260 Ω
Maka
i = V/Z = 26/260
i = 0,1 A
Berapa reaktansi kapasitif kapasitor 100 μF pada frekuensi 100 Hz!
Jawab:
Diketahui: C = 100 μF = 100 x 10-6 F, dan frekuensi f = 100 Hz, maka reaktansi kapasitif kapasitornya adalah
XC = 1/ωC = 1/2πfC
XC = 1/(2π x 100 x 100 x 10-6) = 15,92 Ω
Soal 2
Suatu rangkaian seri RC dialiri arus i. Besar hambatan dan reaktansi kapasitifnya adalah 100 ohm dan 240 ohm. Hitunglah i jika V = 26 volt!
Jawab:
Dikethaui: XC = 2400 Ω, hambatan R = 100 Ω dan tegangan V = 26 volt.
Arus dicari dengan rumus V = iZ dengan
Z (impedansi) = (R2 + XC2)1/2
Z = (1002 + 2402)1/2 = 260 Ω
Maka
i = V/Z = 26/260
i = 0,1 A
Soal 3
Hitung reaktansi kapasitif dari rangkaian kapasitor pada gambar, jika sumber arus bola-baliknya berfrekuensi 100 Hz!
Jawab:
Diketahui frekuensi f = 100 Hz, dan kapasitansi kapastor totalnya adalah
1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3
= 1/1 + 1/0,5 + 1
C = ¼ μF = 2,5 x 10-7 F
Maka
XC = 1/ωC = 1/(2πfC)
XC = 1/(2π x 100 x 2,5 x 10-7) = 6394,4 Ω
Soal 4
Suatu rangkaian seri RC dialiri arus 2 A. Besar hambatan dan reaktansi kapasitifnya 100 Ω dan 240 Ω. (a) Hitunglah VR, VC, VT, θ dan Z! Dan (b) Gambarkanlah diagram VR, VC dan VT sebagai fungsi waktu!
Jawab:
Diketahui: kuat arus i = 2 A, reaktansi kapasitifnya XC = 240 Ω dan hambatan R= 100 Ω, maka
(a) VR, VC, VT, θ dan Z
VR = iR = 2 x 100 = 200 volt
VC = iXC = 2 x 240 = 480 volt
VT = (VR2 + VC2)1/2 = [(200)2 + (480)2]1/2
VT = 520 volt
tan θ = VC/VR = XC/R = 240/100 = 2,4
θ = 67,380 (sudut fase rangkaian atau sudut fase total, dimana arus mendahului tegangan)
Z = (R2 + XC2)1/2 = [(100)2 + (240)2]1/2 = 260 Ω
(b) diagram VR, VC dan VT sebagai fungsi waktu
Soal 5
Suatu Kapasitor 3 μF dihubungkan dengan sebuah hambatan dari 50 0hm secara seri pada tegangan 100 volt dan frekuensi 1000 Hz. Hitung XC, Z, θ, i, VR dan VC!
Jawab:
Diketahui: C = 3μF = 3 x 10-6 F, R = 50 ohm, frekuensi f = 1000 Hz dan tegangan V = 100 V.
XC = 1/ωC = 1/(2πfC)
XC = 1/(2π x 1000 x 3 x 10-6) = 53,08 Ω
Z = (R2 + XC2)1/2 = [(50)2 + (53,08)2]1/2 = 72,92 Ω
tan θ = VC/VR = XC/R = 53,08/50
θ = 46,710 (sudut rangkaian total, arus mendahului tegangan)
i = V/Z = 100/72,92 = 1,37 A
VR = iR = 1,37 x 50 = 68,5 volt
VC = iXC = 1,37 x 53,08 = 72,7 volt
Hitung reaktansi kapasitif dari rangkaian kapasitor pada gambar, jika sumber arus bola-baliknya berfrekuensi 100 Hz!
Diketahui frekuensi f = 100 Hz, dan kapasitansi kapastor totalnya adalah
1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3
= 1/1 + 1/0,5 + 1
C = ¼ μF = 2,5 x 10-7 F
Maka
XC = 1/ωC = 1/(2πfC)
XC = 1/(2π x 100 x 2,5 x 10-7) = 6394,4 Ω
Soal 4
Suatu rangkaian seri RC dialiri arus 2 A. Besar hambatan dan reaktansi kapasitifnya 100 Ω dan 240 Ω. (a) Hitunglah VR, VC, VT, θ dan Z! Dan (b) Gambarkanlah diagram VR, VC dan VT sebagai fungsi waktu!
Jawab:
Diketahui: kuat arus i = 2 A, reaktansi kapasitifnya XC = 240 Ω dan hambatan R= 100 Ω, maka
(a) VR, VC, VT, θ dan Z
VR = iR = 2 x 100 = 200 volt
VC = iXC = 2 x 240 = 480 volt
VT = (VR2 + VC2)1/2 = [(200)2 + (480)2]1/2
VT = 520 volt
tan θ = VC/VR = XC/R = 240/100 = 2,4
θ = 67,380 (sudut fase rangkaian atau sudut fase total, dimana arus mendahului tegangan)
Z = (R2 + XC2)1/2 = [(100)2 + (240)2]1/2 = 260 Ω
(b) diagram VR, VC dan VT sebagai fungsi waktu
Soal 5
Suatu Kapasitor 3 μF dihubungkan dengan sebuah hambatan dari 50 0hm secara seri pada tegangan 100 volt dan frekuensi 1000 Hz. Hitung XC, Z, θ, i, VR dan VC!
Jawab:
Diketahui: C = 3μF = 3 x 10-6 F, R = 50 ohm, frekuensi f = 1000 Hz dan tegangan V = 100 V.
XC = 1/ωC = 1/(2πfC)
XC = 1/(2π x 1000 x 3 x 10-6) = 53,08 Ω
Z = (R2 + XC2)1/2 = [(50)2 + (53,08)2]1/2 = 72,92 Ω
tan θ = VC/VR = XC/R = 53,08/50
θ = 46,710 (sudut rangkaian total, arus mendahului tegangan)
i = V/Z = 100/72,92 = 1,37 A
VR = iR = 1,37 x 50 = 68,5 volt
VC = iXC = 1,37 x 53,08 = 72,7 volt
Post a Comment for "Soal Reaktansi dan Kapasitansi Kapasitor dan Pembahasannya"
Sobat Fisika! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!