Tugas RL DC [PDF]

Citation preview

Rangkaian Listrik DC Nama



: Fadhil Muhamad



Kelas



: LT – 1E



1. Jika tegangan pada elemen adalah 8 V dan arus yang melewati terminal positifnya seperti diperlihatkan pada grafik disamping. Tentukan daya yang diserap elemen pada saat : a. t = 4 s b. t = 7 s Jawaban : P=V.I a. I pada saat t = 4 s adalah 10 Ampere Maka, 𝑷 = 𝟖 𝑽 𝒙 𝟏𝟎 𝑨 = 𝟖𝟎 𝑾𝒂𝒕𝒕 b. Karena t = 7 s berada pada saat arus tidak konstan,tapi peningkatannya konstan maka dapat dicari melalui perbandingan :



∆𝐼 ∆𝑡



=



(14−10)𝐴 (10−4)𝑠



=



4𝐴 6𝑠



=



2𝐴 3𝑠



Jadi, pada saat t = 7 s arus nya adalah 10 A + 2 A = 12 A Maka, 𝑷 = 𝟖 𝑽 𝒙 𝟏𝟐 𝑨 = 𝟗𝟔 𝑾𝒂𝒕𝒕



2. Tentukan : a. Muatan total antara 4 - 9 s b. Muatan saat t = 8 s c. Arus saat t = 1 s, 5 s, dan 8 s Jawaban :



𝐼=



𝑄 𝑡



Maka,



𝑄 = 𝐼 .𝑡



a. Muatan total antara 4 - 9 s Karena grafik menunjukkan antara besar arus(I) dalam waktu(t) tertentu,maka luas dibawah grafik merupakan muatan(Q).



Maka, muatan(Q) total dari 4 – 9 adalah I. 𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑥 𝑙𝑒𝑏𝑎𝑟 = 6 𝑥 2 = 12 𝐶 1 1 II. 2 𝑥 (𝑎 + 𝑏) 𝑥 𝑡 = 2 𝑥 (6 + 8) 𝑥 1 III.



1 2



=7𝐶 1 𝑥 (𝑎 + 𝑏) 𝑥 𝑡 = 𝑥 (8 + 2) 𝑥 2 2



= 10 𝐶 𝑸𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟏𝟐 𝑪 + 𝟕𝑪 + 𝟏𝟎 𝑪 = 𝟐𝟗 𝑪 b. Muatan saat t = 8 s Cari i(arus) pada saat t = 8 s melalui perbandingan arus dari 7 s – 9 s yang terjadi penurunan secara konstan.



∆𝐼 ∆𝑡



=



(8−2)𝐴 (7−9)𝑠



=



6𝐴 −2 𝑠



= − 3 𝐴/𝑠



Pada saat t = 7,arus(I) nya 8 Ampere.Maka, pada saat t = 8 s,arus(I) nya adalah 5 Ampere. Jadi, 𝑸 = 𝟓 𝑨 𝒙 𝟖 𝒔 = 𝟒𝟎 𝑪 c. Arus saat t = 1 s , t = 5 s , t = 8 s Saat t = 1 s



∆𝐼 ∆𝑡



=



(6−0)𝐴 (4−0)𝑠



=



6𝐴 4𝑠



=



3 2



𝐴/𝑠



Arus Saat t = 1 s adalah 3/2 Ampere Saat t = 5 s Karena konstan maka arus nya adalah 6 Ampere Saat t = 8 s



∆𝐼 ∆𝑡



=



(8−2)𝐴 (7−9)𝑠



=



6𝐴 −2 𝑠



= − 3 𝐴/𝑠



Pada saat t = 7 s, arus(I) nya adalah 8 Ampere.karena penurun secara konstan sebesar 3 Ampere per second,Maka saat t = 8 s Arusnya adalah 5 Ampere.



3. Tentukan daya yang diserap oleh tiap elemen pada rangkaian berikut



  



Arus selalu mengalir dari positif ke negatif.Maka arahnya pun seperti ditunjukkan pada gambar yang memiliki arus 4 Ampere. Kemudian diliat dari resistor no 4, arah nya berlawanan.Sehingga diperlukan dioda untuk penyearah arus dari resistor no 4. Pada resistor no 3 arah arus harus nya mengalir ke atas,dari positif ke negatif sehingga didapatkan persamaan arus dari hukum kirchoff. Sehingga rangkaian menjadi



HUKUM KIRCHOFF



𝐼1 = 𝐼2 − 𝐼3 = 4 A 𝐼3 = 𝐼2 − 𝐼1= 2 A 𝐼2 = 𝐼1 + 𝐼3 = 6 𝐴







Elemen ke 1 : 𝑃 = 20 𝑉 𝑥 4 𝐴 = 80 𝑊𝑎𝑡𝑡







Elemen ke 2 : 𝑃 = 25 𝑉 𝑥 4 𝐴 = 100 𝑊𝑎𝑡𝑡 atau 𝑅 =







𝑃 = 𝑖 𝑥 𝑟 𝑥 𝑖 = 4𝐴 𝑥 4𝐴 𝑥 6,25 𝑜ℎ𝑚 = 100 𝑊𝑎𝑡𝑡 5𝑣 Elemen ke 3 : 𝑃 = 5 𝑉 𝑥 2 𝐴 = 10 𝑊𝑎𝑡𝑡 atau 𝑅 = 2 𝐴 = 2,5 𝑜ℎ𝑚







𝑃 = 𝑖 𝑥 𝑟 𝑥 𝑖 = 2𝐴 𝑥 2𝐴 𝑥 2,5 𝑜ℎ𝑚 = 10 𝑊𝑎𝑡𝑡 2𝑣 Elemen ke 4 : 𝑃 = 2 𝑉 𝑥 6 𝐴 = 12 𝑊𝑎𝑡𝑡 atau 𝑅 = 6 𝐴 = 1/3 𝑜ℎ𝑚







25 𝑣 4𝐴



= 6,25 𝑜ℎ𝑚



𝑃 = 𝑖 𝑥 𝑟 𝑥 𝑖 = 6𝐴 𝑥 6𝐴 𝑥 1/3 𝑜ℎ𝑚 = 12 𝑊𝑎𝑡𝑡 Elemen ke 5 : Pada rangkaian diatas,resistor dipasang secara pararel dengan dioda,sehingga dapat disimpulkan: 𝑉3 = 𝑉5 = 5 𝑣 Dengan begitu, 𝐼 = 1,5 𝑖 = 1,5 𝑥 6 𝐴 = 9 𝐴 𝑃 = 𝑉 𝑥 𝐼 = 5 𝑉 𝑥 9 𝐴 = 45 𝑊𝑎𝑡𝑡