Selamat datang di sesi latihan soal fisika kelas 12 SMA IPA! Kali ini, kita akan menjelajahi dunia menarik dari analisis rangkaian arus bolak-balik atau yang lebih dikenal dengan rangkaian RLC. Materi ini akan membantu kalian memahami komponen yang berbeda dalam rangkaian listrik dan bagaimana mereka bekerja secara harmonis untuk menghasilkan arus dan tegangan yang dinamis. Di dalam perjalanan pembelajaran ini, kalian akan mempelajari tentang resistor, induktor, dan kapasitor serta cara ketiga komponen ini bekerja bersama dalam sebuah rangkaian. Kami di bimbel.net/ dengan senang hati menyediakan berbagai latihan soal yang bisa membantu kalian mendalami materi ini lebih jauh dan meningkatkan kepercayaan diri saat menghadapi ujian.
Tujuan dari pembelajaran ini tidak hanya untuk menghafal konsep dan rumus, tetapi juga untuk melatih kemampuan analisis kalian dalam memecahkan masalah. Dengan memahami cara kerja rangkaian RLC, kalian akan memiliki keterampilan yang berguna tidak hanya dalam pelajaran fisika, tetapi juga dalam kehidupan sehari-hari di mana prinsip-prinsip ini diterapkan, seperti dalam alat-alat elektronik dan sitem komunikasi. Kami percaya bahwa dengan berlatih secara konsisten, kalian bisa mengasah pola pikir kritis dan analitis yang sangat penting untuk kesuksesan belajar di sekolah dan di masa depan.
Latihan Soal
1) Besaran yang menyatakan hambatan total dalam rangkaian arus bolak-balik yang terdiri dari resistor, induktor, dan kapasitor disebut…
2) Dalam rangkaian RLC seri, kondisi resonansi terjadi apabila…
3) Sebuah induktor 0,2 H dihubungkan dengan sumber tegangan AC yang memiliki frekuensi sudut 150 rad/s. Reaktansi induktifnya adalah…
4) Pada rangkaian AC yang hanya mengandung kapasitor murni, hubungan fase antara arus ($I$) dan tegangan ($V$) adalah…
5) Rangkaian RLC seri dengan $R = 80 \ \Omega$, $X_L = 120 \ \Omega$, dan $X_C = 60 \ \Omega$ dihubungkan dengan sumber tegangan 200 V. Impedansi rangkaian tersebut adalah…
6) Dari soal nomor 5, kuat arus efektif yang mengalir dalam rangkaian adalah…
7) Jika dalam suatu rangkaian RLC seri, nilai $X_L > X_C$, maka rangkaian tersebut bersifat…
8) Sebuah kapasitor $50 \ \mu F$ dihubungkan ke sumber tegangan AC dengan frekuensi $100/\pi$ Hz. Reaktansi kapasitifnya adalah…
9) Sumber tegangan AC dinyatakan dengan persamaan $V=100\sqrt{2}\sin(100t)$ Volt. Nilai tegangan efektifnya adalah…
10) Faktor daya (power factor) pada rangkaian RLC didefinisikan sebagai…
11) Rangkaian RLC seri dengan $R = 30 \ \Omega$, $L = 0,08 \ H$, dan $C = 50 \ \mu F$ dihubungkan dengan sumber AC. Frekuensi resonansi rangkaian tersebut adalah…
12) Pernyataan yang benar tentang impedansi pada saat resonansi seri RLC adalah…
13) Dalam rangkaian RLC seri, tegangan pada resistor adalah 60 V, pada induktor 120 V, dan pada kapasitor 40 V. Tegangan total sumber adalah…
14) Jika frekuensi sumber tegangan AC pada sebuah induktor ideal diperbesar menjadi dua kali semula, maka reaktansi induktifnya akan…
15) Suatu rangkaian seri RLC dihubungkan dengan sumber tegangan $V=120\sin(125t)$. Jika $R = 60 \ \Omega$, $L = 0,32 \ H$, dan $C = 80 \ \mu F$, maka impedansi rangkaian adalah…
16) Daya disipasi (daya nyata) pada rangkaian arus bolak-balik hanya terjadi pada komponen…
17) Sebuah rangkaian RLC seri memiliki $R = 12 \ \Omega$, $X_L = 20 \ \Omega$, dan $X_C = 5 \ \Omega$. Faktor daya rangkaian ini adalah…
18) Jika frekuensi sumber tegangan AC pada sebuah kapasitor ideal diperkecil menjadi setengah kali semula, maka reaktansi kapasitifnya akan…
19) Diagram fasor di bawah ini menunjukkan hubungan tegangan dan arus pada suatu rangkaian AC. Rangkaian tersebut bersifat…
20) Rangkaian seri RLC dengan $R=400 \ \Omega$, $L=0,8 \ H$, dan $C=2 \ \mu F$. Jika dihubungkan dengan sumber berfrekuensi sudut 1000 rad/s, maka beda fase antara tegangan dan arus adalah…
21) Untuk memperbesar frekuensi resonansi pada rangkaian RLC, cara yang dapat dilakukan adalah…
22) Sebuah rangkaian RLC seri dihubungkan dengan sumber tegangan AC. Diketahui tegangan efektif pada $R$ adalah 30 V, pada $L$ adalah 80 V, dan pada $C$ adalah 40 V. Tegangan efektif sumber adalah…
23) Nilai yang ditunjukkan oleh voltmeter dan amperemeter AC adalah nilai…
24) Rangkaian RLC seri terdiri dari $R = 600 \ \Omega$, $L = 2 \ H$, dan $C = 10 \ \mu F$. Rangkaian ini dihubungkan dengan sumber AC yang tegangannya $V=100\sqrt{2}\sin(100t)$. Daya rata-rata yang diserap rangkaian adalah…
25) Jika sebuah kapasitor dihubungkan dengan sumber tegangan DC (arus searah), setelah beberapa saat kapasitor akan terisi penuh dan arus menjadi nol. Hal ini dapat dianalogikan dengan reaktansi kapasitif pada frekuensi nol yang bernilai…
26) Sebuah rangkaian seri RL dengan $R = 40 \ \Omega$ dan $L = 0,03 \ H$ dihubungkan pada sumber AC dengan frekuensi $500/\pi$ Hz. Impedansi rangkaian adalah…
27) Pada rangkaian AC yang bersifat kapasitif murni ($X_C > 0, R=0, L=0$), faktor dayanya bernilai…
28) Rangkaian penala (tuner) pada radio adalah salah satu aplikasi dari rangkaian RLC. Untuk memilih stasiun radio, kita mengubah-ubah nilai $C$ atau $L$ agar…
29) Dalam rangkaian RLC, persamaan impedansi adalah $Z=\sqrt{R^2+(X_L-X_C)^2}$. Suku $(X_L-X_C)$ disebut…
30) Jika sebuah induktor dihubungkan dengan sumber DC ($f=0$), reaktansi induktifnya bernilai…
31) Rangkaian RLC seri mempunyai $R = 1 \ k\Omega$, $L = 1 \ H$, dan $C = 1 \ \mu F$. Frekuensi resonansi angular ($\omega$) rangkaian ini adalah…
32) Sebuah resistor $50 \ \Omega$ dan kapasitor $100 \ \mu F$ dirangkai seri dan dihubungkan dengan sumber AC 120 V, $50/\pi$ Hz. Kuat arus yang mengalir pada rangkaian adalah…
33) Pada rangkaian yang bersifat induktif, fase tegangan…
34) Rangkaian RLC seri dengan $R=10 \ \Omega$, $L=0,1 \ H$, dan $C=1000/\pi^2 \ \mu F$ dihubungkan dengan sumber AC berfrekuensi 50 Hz. Sifat rangkaian ini adalah…
35) Hubungan antara tegangan maksimum ($V_m$) dan tegangan efektif ($V_{ef}$) adalah…
36) Rangkaian seri $R$ dan $C$ dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik. Jika $X_C = R$, maka beda fase antara arus dan tegangan adalah…
37) Sebuah perangkat listrik 220 V, 110 W dihubungkan ke sumber tegangan 220 V. Jika faktor dayanya 0,5, maka arus efektif yang ditarik perangkat adalah…
38) Diagram fasor impedansi untuk rangkaian RLC yang bersifat kapasitif adalah…
39) Sebuah induktor murni memiliki induktansi $1/(25\pi^2)$ H. Induktor ini dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik $V=100\sin(50\pi t)$. Arus maksimum yang melalui induktor adalah…
40) Dalam rangkaian RLC seri, jika frekuensi sumber lebih rendah dari frekuensi resonansi, maka…
Website Ujian Online
Bagaimana perasaan kalian setelah mencoba latihan soal tadi? Apakah soal-soal tersebut membantu kalian memahami materi analisis rangkaian RLC dengan lebih baik? Bisa jadi, ada yang merasa bahwa soal-soal tersebut menantang, atau justru membuat konsep ini menjadi lebih jelas. Semua orang belajar dengan cara yang berbeda, dan penting untuk merefleksikan pengalaman belajar agar lebih efektif ke depannya. Jangan ragu untuk mengidentifikasi bagian-bagian yang mungkin perlu lebih dipahami dan gunakan kesempatan ini sebagai ajang pengembangan diri dalam menguasai materi fisika.
Kami mengundang kalian untuk menjelajahi lebih banyak latihan soal melalui Website Ujian Online, platform yang kami rancang untuk membantu kalian dalam persiapan Asesmen Sumatif Tengah Semester (ASTS), Asesmen Sumatif Akhir Semester (ASAS), dan Penilaian Akhir Semester (PAS). Di sini, kalian akan menemukan simulasi ujian online dengan fitur ujian nyata seperti penunjuk waktu dan sistem penilaian otomatis. Semua ini dirancang untuk membantu kalian mengevaluasi performa dengan efektif, meningkatkan kemampuan belajar, dan memastikan kalian siap menghadapi berbagai tantangan akademik. Selamat belajar dan semoga sukses!
