TUGAS ILMU BAHAN

1. Rumus mencari daya listrik :a. Arus bolak balik.b. Arus searahc. Arus bolak balik 1 fasad. Arus bolak balik 3 fasa Jawaban :a. Arus bolak balik a) P = Vef Ief cos P = I2ef . Z . cos P = I2ef . R Contoh soal :Diberikan sebuah gambar rangkaian listrik arus bolak-balik yang terdiri sebuah resistor (R), sebuah induktor (L), sebuah kapasitor (C) dan sebuah sumber listrik arus bolak-balik.

Tentukan : a) Nilai frekuensi sudut sumber listrik b) Nilai frekuensi sumber listrik c) Nilai periode sumber listrik d) Nilai tegangan maksimum sumber listrik e) Nilai tegangan efektif sumber listrik f) Nilai tegangan puncak ke puncak sumber listrik g) Nilai reaktansi induktif dari induktor h) Nilai reaktansi kapasitif dari kapasitor i) Nilai impedansi rangkaian j) Nilai kuat arus maksimum rangkaian k) Nilai kuat arus efektif rangkaian l) Nilai tegangan antara titik d dan e m) Nilai tegangan antara titik e dan f n) Nilai tegangan antara titik f dan g o) Nilai tegangan antara titik d dan f p) Nilai tegangan antara titik e dan g q) Nilai tegangan antara titik d dan g r) Nilai faktor daya rangkaian s) Nilai sudut fase antara tegangan dan arus listrik t) Nilai daya yang diserap rangkaianPembahasan a) Pola sinusoidal dari tegangan sumber listrik adalah sebagai berikut:

dimana V adalah nilai tegangan sesaat (saat waktu t), Vmax adalah nilai maksimum tegangan, adalah frekuensi sudut sumber listrik. Sehingga nilai frekuensi sudut sumber adalah = 125 rad/s Catatan : Jika beberapa referensi lain atau di sekolah menggunakan lambang-lambang yang berbeda disesuaikan saja.

b) Untuk mencari frekuensi sumber ambil dari frekuensi sudut dimana :

c) Periode merupakan kebalikan frekuensi :

d) Tegangan maksimum sumber lihat pola di atas :

e) Tegangan efektif cari dari hubungannya dengan tegangan maksimum :

f) Tegangan puncak ke puncak (Vpp) adalah dua kali tegangan maksimum :

g) Reaktansi Induktif :

h) Reaktansi Kapasitif :

i) Impedansi rangkaian :

j) Nilai kuat arus maksimum rangkaian :

k) Nilai kuat arus efektif rangkaian :

l) Nilai tegangan antara titik d dan e :Karena yang ditanyakan tegangan saja, kita asumsikan bahwa yang diminta adalah tegangan efektif (tegangan terukur), sehingga kuat arus yang dipakai adalah Ief

m) Nilai tegangan antara titik e dan f :

n) Nilai tegangan antara titik f dan g :

o) Nilai tegangan antara titik d dan f :Secara umum untuk mencari tegangan antara dua titik katakanlah A dan B yang mengandung komponen R, L dan C dengan tegangan masing-masing yang sudah diketahui gunakan persamaan :

dimana VR , VL dan VC berturut- turut adalah tegangan pada masing-masing komponen R, L dan C .Titik d dan f mengandung 2 komponen yaitu R dan L . Berarti C nya tidak ada? Masukkan saja angka nol pada VC nya sehingga:

p) Nilai tegangan antara titik e dan g :Titik e dan g mengandung L dan C sehingga sekarang R nya yang tidak ada, sehingga

q) Nilai tegangan antara titik d dan gTitik d dan g mengandung R, L dan C sekaligus sehingga :

Lha,..kok hasilnya bukan 120 volt kan sama saja dengan mencari tegangan sumber ?! 120 volt adalah tegangan maksimum, sementara yang kita hitung tegangan efektif, jadi jawabannya harus sama dengan jawaban pertanyaan e.r) Nilai faktor daya rangkaian :Faktor daya rangkaian (power factor = pf , in english) tidak lain adalah nilai cosinus dari sudut fase dimana

Hasil keduanya haruslah sama,

s) Nilai sudut fase antara arus dan tegangan :Sudut yang nilai cosinusnya 0,8 !?! Tentunya 37o . Jika mencarinya pakai kalkulator akan dapat hasil yang sedikit berbeda, kita bulatin aja. Tetapi bukannya cos (37o) juga 0,8 !?? Kita coba cari sudutnya dari nilai tan nya :

( Kalau pakai bahasa kalkulator tekan Shift --> tan 1--> 0,75 --> = akan ketemu angka 36,8698xxxx )t) Nilai daya yang diserap rangkaian :

b. Arus Searaha) P = V . Ib) P = I . R . Ic) P = I2 . R Contoh soal : 1. Ayah membeli Lampu Pijar bertegangan 15V menggunakan 2 baterai bertegangan masing-masing 1,5V. Arus yang mengalir melewati lampu sebesar 100mA. Hitung daya lampu tersebut !DiketahuiV = 15 voltI = 100 mA = 0,1 A JawabP = V.IP = 150,1AP = 1,5 WATTc. Arus bolak balik 1 fasaa) P = V x I x cos ( = 0,8 atau = 1 ) Contoh soal :Diberikan sebuah gambar rangkaian listrik arus bolak-balik yang terdiri sebuah resistor (R), sebuah induktor (L), sebuah kapasitor (C) dan sebuah sumber listrik arus bolak-balik.

Tentukan : a) Nilai frekuensi sudut sumber listrik b) Nilai frekuensi sumber listrik c) Nilai periode sumber listrik d) Nilai tegangan maksimum sumber listrik e) Nilai tegangan efektif sumber listrik f) Nilai tegangan puncak ke puncak sumber listrik g) Nilai reaktansi induktif dari induktor h) Nilai reaktansi kapasitif dari kapasitor i) Nilai impedansi rangkaian j) Nilai kuat arus maksimum rangkaian k) Nilai kuat arus efektif rangkaian l) Nilai tegangan antara titik d dan e m) Nilai tegangan antara titik e dan f n) Nilai tegangan antara titik f dan g o) Nilai tegangan antara titik d dan f p) Nilai tegangan antara titik e dan g q) Nilai tegangan antara titik d dan g r) Nilai faktor daya rangkaian s) Nilai sudut fase antara tegangan dan arus listrik t) Nilai daya yang diserap rangkaianPembahasan a) Pola sinusoidal dari tegangan sumber listrik adalah sebagai berikut:

dimana V adalah nilai tegangan sesaat (saat waktu t), Vmax adalah nilai maksimum tegangan, adalah frekuensi sudut sumber listrik. Sehingga nilai frekuensi sudut sumber adalah = 125 rad/s Catatan : Jika beberapa referensi lain atau di sekolah menggunakan lambang-lambang yang berbeda disesuaikan saja.

b) Untuk mencari frekuensi sumber ambil dari frekuensi sudut dimana :

c) Periode merupakan kebalikan frekuensi :

d) Tegangan maksimum sumber lihat pola di atas :

e) Tegangan efektif cari dari hubungannya dengan tegangan maksimum :

f) Tegangan puncak ke puncak (Vpp) adalah dua kali tegangan maksimum :

g) Reaktansi Induktif :

h) Reaktansi Kapasitif :

i) Impedansi rangkaian :

j) Nilai kuat arus maksimum rangkaian :

k) Nilai kuat arus efektif rangkaian :

l) Nilai tegangan antara titik d dan e :Karena yang ditanyakan tegangan saja, kita asumsikan bahwa yang diminta adalah tegangan efektif (tegangan terukur), sehingga kuat arus yang dipakai adalah Ief

m) Nilai tegangan antara titik e dan f :

n) Nilai tegangan antara titik f dan g :

o) Nilai tegangan antara titik d dan f :Secara umum untuk mencari tegangan antara dua titik katakanlah A dan B yang mengandung komponen R, L dan C dengan tegangan masing-masing yang sudah diketahui gunakan persamaan :

dimana VR , VL dan VC berturut- turut adalah tegangan pada masing-masing komponen R, L dan C .Titik d dan f mengandung 2 komponen yaitu R dan L . Berarti C nya tidak ada? Masukkan saja angka nol pada VC nya sehingga:

p) Nilai tegangan antara titik e dan g :Titik e dan g mengandung L dan C sehingga sekarang R nya yang tidak ada, sehingga

q) Nilai tegangan antara titik d dan gTitik d dan g mengandung R, L dan C sekaligus sehingga :

Lha,..kok hasilnya bukan 120 volt kan sama saja dengan mencari tegangan sumber ?! 120 volt adalah tegangan maksimum, sementara yang kita hitung tegangan efektif, jadi jawabannya harus sama dengan jawaban pertanyaan e.r) Nilai faktor daya rangkaian :Faktor daya rangkaian (power factor = pf , in english) tidak lain adalah nilai cosinus dari sudut fase dimana

Hasil keduanya haruslah sama,

s) Nilai sudut fase antara arus dan tegangan :Sudut yang nilai cosinusnya 0,8 !?! Tentunya 37o . Jika mencarinya pakai kalkulator akan dapat hasil yang sedikit berbeda, kita bulatin aja. Tetapi bukannya cos (37o) juga 0,8 !?? Kita coba cari sudutnya dari nilai tan nya :

( Kalau pakai bahasa kalkulator tekan Shift --> tan 1--> 0,75 --> = akan ketemu angka 36,8698xxxx )t) Nilai daya yang diserap rangkaian :

d. Arus bolak balik 3 fasaa) P = I x V x x cos Contoh soal :Contoh: Tegangan listrik 380 [V] bisa digunakan diindonesia tegangan tiga fasa adalah 380 [V] Arus yang mengalir adalah 20 [A] maka: V = 380 I = 20

P = 1,732 X 380 X 20 P = 13163 [VA] P= 13,163 KW

2. Satuan Daya :a. Lampu Pijar= wattb. Motor Listrik=horse power (hp) atau kilo watt (kW)c. Generator=voltampere (va) atau kilovoltampere(kva) dan watt ataukilowattd. Tansformator=voltampere (va)