Soal dan Jawab Pembangkit Listrik

SISTEM CATU DAYA
Soal dan Jawab


Soal :

1. Jika arus 1 A mengalir searah jarum jam maka berapa banyakkah elektron yang mengalir berlawanan arah jarum jam ? Anggap muatan elektron adalah -1,6 X 10-19 Coulomb.

Jawab :

1 A = 1 Coulomb/s
E = -1,6 x 10-19 Coulomb
1 Coulomb=1/(-1,6 x 10-19) = 6,25 x 1018 e

2. Sebuah sumber tegangan searah dibebani dengan resistor R ternyata mengalir arus 50 mA. Kemudian beban diganti dengan resistor 50 ohm dan arus yang mengalir 0,1 A. Berapakah nilai dari R dan besar sumber tegangan?

Jawab :

V = I R
     = 0,1 A . 50 ohm
V = 5 Volt

R=(5 V)/(50 mA) = 0,1 k Ohm = 100 Ohm

3. Berapa Watt kah daya listrik yang diserap oleh R pada soal no 2?
Jawab :

P=(V.V)/R
P=(25V)/(100Ohm) = 0,25 Watt

4. Berapa Joule kah energi yang diserap oleh resistor 50 Ohm selama 5 menit pada soal no 2?
Jawab :

E = P t
 = 0,25 watt . 300 s
E = 75 Joule

5. Suatu sumber tegangan bolak-balik : 220√2 Cos 100 πt (Volt), diberi beban Z dan ternyata arus yang mengalir adalah 2√2 Cos (100 πt - π/6) (Amp). Berapakah nilai yang terukur oleh voltmeter AC (itu adalah nilai RMS atau nilai efektif) dan nilai yang terukur oleh Amperemeter AC (nilai RMS/efektif) jika dipasangkan pada rangkaian tersebut?

Jawab :

V=220√2  COS 100πt
I=2√2  COS 100(πt-π/6)

maka,
Nilai yang terukur pada Voltmeter adalah nilai efektif sebesar 220 Volt
Nilai yang terukur pada Amperemeter adalah nilai RMS sebesar 2 Ampere

6. Berapakah beda fasa antara arus dan tegangan pada rangkaian tersebut dan berapakah faktor dayanya?

Jawab :

Beda Fasa antara arus dan tegangan adalah π/6
Faktor Daya :
cos〖π/6〗=  cos〖30°=1/2 √3〗=0.87

7. Dari beda fasa tersebut apakah beban Z bersifat resistif murni atau resistif dan induktif atau resistif dan kapasitif?

Jawab :

Resitif dan Induktif

8. Berapa daya semu, daya nyata, daya reaktif pada beban tersebut?
Jawab :
+ Daya Semu = V.I
   = 220√2. 2√2 = 880 VA
+ Daya Nyata = P Cos Ө
    = 880 Cos 30 = 440√3 watt
+ Daya Reaktif = P sin Ө
      = 880 Sin 30 = 440 VAR


8. Gambarkan segitiga dayanya!
Jawab :

ket:  c = S = 880 VA
a = Q = 440 VAR
b = P = 440 √3 W
Ө = 30ᶿ


 

9. Jelaskan apa bedanya listrik 3 fasa dengan 1 fasa? 

Jawab :

Perbedaan antara listrik 3 Fasa dengan 1 Fasa yakni terletak pada kawat penghantar, Umumnya listrik 3 fasa bernilai 380 V. Sedangkan listrik 1 fasa hanya terdiri dari 2 kawat penghantar dimana 1 kawat bersifat netral dan yang satunya untuk menyalurkan listriknya. Umumnya listrik 1 fasa bernilai 220 V. Jika pada 3 Fasa menggunakan 3 kawat penghantar dimana disebut R-S-T. Satu kawat bersifat netral dan Dua lainnya untuk status listriknya sehingga masuk dalam tahap Ready (R) lalu Start (S) dan setelah itu kabel netral digunakan sebagai grounding jadi jika terdapat kelebihan muatan akan otomatis  dimatikan dan akan  kembali ke tahap ready.