LEMBAR TUGAS MAHASISWA ( LTM ) TEORI RANGKAIAN LISTRIK Program Studi Teknik Komputer Jenjang Pendidikan Program Diploma III Tahun AMIK BSI
NIM
: ………………………….
NAMA
: …………………………………………..
KELAS
: ………………………………………….
Akademi Manajemen Informatika dan Komputer BINA SARANA INFORMATIKA
Jakarta 2013
Lembar Tugas Mahasiswa Program Studi Teknik Komputer Jenjang Pendidikan Diploma III AMIK BSI
Penyusun : Konsorsium Teknik Komputer AMIK BSI
Cetakan Pertama Diterbitkan oleh : AMIK BSI Jl. RS. Fatmawati No. 24 Pondok Labu Jakarta Selatan 12450 Telp. (021) 7500282, 7500485 Fax. (021) 7513790 http://www.bsi.ac.id
PERTEMUAN I BESARAN DAN SATUAN LISTRIK
1. Sebutkan besaran dan satuan pokok ! 2. Apakah yang dimaksud dengan muatan listrik? 3. Bilamanakah terdapat adanya arus listrik ? 4. Sebutkan macam-macam arus dan jelaskan ! 5. Bagaimanakah cara menulis satuan arus dan tegangan listrik yang benar, baik dengan menulis secara utuh atau dengan akronim ? 6. Apa yang dimaksud dengan tegangan ? 7. Apa yang dimaksud dengan daya ? 8. Jelaskan hubungan antara daya dengan nilai tegangan yang diberikan ! 9. Apa yang dimaksud dengan energi ? 10. Elemen/ komponen listrik digolongkan menjadi 2 macam yaitu yang menyerap energi dan yang mengirim energi, jelaskan!
PERTEMUAN II
KONSEP DASAR ELEMEN ELEMEN RANGKAIAN LISTRIK
1. Jika diketahui arus yang mengalir sebesar 10 A, tentukan V jika elemen menyerap daya 25 W ?
2. Jika diketahui arus yang mengalir sebesar 10 A, tentukan V jika elemen mengirimkan daya 25 W ?
3. Tentukan daya pada rangkaian tersebut, apakah sumber tegangan mengirimkan atau menyerap daya ?
4. Arus sebesar 5 A melalui suatu kawat : a. Berapa banyak muatan yang melalui kawat dalam 10 detik? b. Berapa banyak muatan yang melalui kawat dalam satu tahun? 5. Arus yang mengalir 2 A pada suatu elemen. Energi untuk memindahkan arus selama 1 s adalah 10 J. Tentukan tegangan yang melintasi elemen tersebut ! 6. Sebuah arus 10 A dikirimkan ke elemen selama 5 s. Tentukan energi yang diperlukan untuk menghasilkan 10 V ! 7. Sebuah lampu senter dihubungkan batere 12 V menghasilkan arus sebesar 0.5 A. Tentukan energi selama 2 s !
8. Sebuah kawat dilalui arus 10 mA. Berapa banyak muatan pada kawat tersebut selama 20 s ? 9. Jika V = 4 Volt dan i = 10 A, maka tentukan : a. Daya yang diserap atau dikirimkan b. Energi yang diserap atau dikirimkan selama 10 s
10. Berapa arus dihasilkan batere mobil, jika energi yang disuplai 2 x 106 J selama 10 jam (standar batere mobil 12 V) ?
PERTEMUAN III RANGKAIAN DC RESISTIF
1. Bunyi hukum Kirchoff I / Kirchoff Current Law (KCL) adalah .......................... 2. Bunyi hukum Kirchoff II / Kirchoff Voltage Law (KVL) adalah ........................... 3. Tentukan V1 pada rangkaian ini :
4. Tentukan V1 pada rangkaian ini :
5. Tiga tahanan yaitu R1, R2, R3 dan R4 memiliki nilai tahanan yang sama = 4 Ω diparalel. Nilai tahanan paralel adalah…. 6. Diketahui R1 = 2 Ω, R2 = 3 KΩ, R3 = 5 MΩ disusun nilai tahanan seri adalah…. 7. Tentukan besarnya nilai i pada rangkaian ini :
8. Tentukan nilai Req pada rangkaian ini :
secara seri, maka besarnya
9. Tentukan nilai arus i pada rangkaian ini :
10. Diketahui R1 = 20 Ω dirangkai secara seri dengan R2 = 30 Ω diberikan sumber tegangan V = 10 V, maka besarnya tegangan di R1 adalah…….
PERTEMUAN IV ANALISA LOOP ( MESH ANALYSIS)
1. Arus loop adalah .................................................. 2. Analisa loop dapat diterapkan pada …………………………. 3. Sebutkan ketentuan yang terdapat pada analisa loop ! 4. Analisa loop berprinsip pada hukum ................................ 5. Berapakah nilai i1 dan i2 pada rangkaian ini :
6. Pada analisa loop, apabila hasil perhitungan ternyata arus mempunyai tanda positif maka berarti ……………… 7. Pada analisa loop, apabila hasil perhitungan ternyata arus mempunyai tanda negatif maka berarti ……………… 8. Dalam analisa loop, yang perlu diperhatikan dalam perhitungan adalah .................. 9. Pada rangkaian berikut arus loop I1 adalah arus pada ....................................
10. Berapakah nilai arus I1 pada rangkaian berikut ......................
PERTEMUAN V ANALISA SIMPUL ( NODAL ANALYSIS ) 1. Pengertian Node atau simpul adalah ……………….. 2. Pengertian junction atau titik simpul utama atau titik percabangan adalah ............ 3. Jumlah node pada rangkaian di bawah ini adalah ………………
4. Jumlah junction pada soal nomor (3) di atas adalah ......................... 5. Analisa simpul (Nodal Analysis) berprinsip pada Hukum ............................ 6. Sebutkan beberapa ketentuan yang perlu diperhatikan pada analisa simpul ! 7. Tentukan besarnya nilai i dengan menggunakan analisa simpul !
8. Tentukan besarnya nilai tegangan V dengan menggunakan analisa simpul !
9. Jika terdapat N node maka jumlah node voltage nya adalah = .................. 10. Analisa simpul dapat diterapkan pada sumber .................................
PERTEMUAN VI ANALISA RANGKAIAN EKIVALEN STAR & DELTA
1. Rangkaian ekivalen star dan delta digunakan untuk ......................... 2. Rumus konversi dari delta ke wye adalah ........................................... RC R2
R1 RB
RA
R3
3. Rumus konversi dari wye ke delta adalah ........................................ RC R2
R1
RB
RA
R3
4. Berapakah nilai R1, R2 dan R3 dari rangkaian di bawah ini? 144,44Ω R1 104Ω
R2 R3
52Ω
5. Berapakah nilai RA, RB dan RC dari rangkaian di bawah ini? RC 3Ω
2Ω
RB
RA
4Ω
6. Berapakah nilai R1, R2 dan R3 dari rangkaian di bawah ini ? 6.5Ω R2
R1 8.7Ω
13Ω
R3
7. Untuk rangkaian tertentu yang tidak dapat disederhanakan dengan hanya menggunakan kombinasi seri-paralel, dapat ditangani dengan menggunakan .......... 8. Rangkaian delta ekivalen dengan rangkaian ...................................... 9. Rangkaian star ekivalen dengan rangkaian ...................................... 10. Rangkaian sama dengan rangkaian ............................
PERTEMUAN IX TEOREMA THEVENIN 1. ”Suatu rangkaian listrik dapat disederhanakan dengan hanya terdiri dari satu buah sumber tegangan yang dihubung serikan dengan sebuah tahanan ekivalennya pada dua terminal yang diamati”, adalah ketentuan yang berlaku pada teorema ............... 2. Tujuan penggunaan teorema Thevenin adalah .............................. 3. Bagaimana cara mengukur tahanan ekivalen Thevenin ? 4. Bagaimana cara mengukur tegangan ekivalen Thevenin ? 5. Arus beban IL dapat dicari dengan ….................. 6. Prinsip dasar dari penggunaan Teorema Thevenin adalah ................................. 7. Pada prinsipnya, penghitungan tahanan ekivalen pengganti pada rangkaian diukur dari sisi terminal pada tahanan …........................... 8. Berapakah besar nilai arus i pada rangkaian ini dengan teorema Thevenin ?
9. Berapakah besarnya nilai arus i pada rangkaian ini dengan teorema Thevenin ?
10. Berapakah arus beban IL rangkaian di bawah ini dengan menggunakan teorema Thevenin?
PERTEMUAN X TEOREMA NORTON 1. ”Suatu rangkaian listrik dapat disederhanakan dengan hanya terdiri dari satu buah sumber arus yang dihubung paralel-kan dengan sebuah tahanan ekivalennya pada dua terminal yang diamati”, adalah ketentuan yang berlaku pada teorema .................... 2. Cara menentukan harga arus Norton ádalah ………. 3. Cara menentukan harga tahanan Norton adalah ................. 4. Cara mencari arus beban pada rangkaian ekivalen Norton adalah .................. 5. Cara menghitung Daya pada rangkaian ekivalen Norton hádala …........... 6. Besarnya tahanan total ( RT ) pada rangkaian ekivalen Norton adalah .............. 7. Perhatikanlah gambar berikut ini !
Bila IN = 10 A, RN = 4 ohm, RL = 5 ohm maka besar arus yang mengalir pada tahanan beban RL adalah … 8. Perhatikanlah gambar berikut ini !
Bila IN = 15 A, RN = 5 ohm, RL = 8 ohm maka besar arus yang mengalir pada tahanan beban RL adalah … 9. Perhatikanlah gambar berikut ini !
Bila sumber arus I = 4 A, R1 = 3 ohm, R2 = 4 ohm, R3 = 5 ohm dan RL = 15 ohm maka besarnya tahanan Norton ( RN ) ádalah ……….
10. Perhatikanlah gambar berikut ini !
Bila sumber arus I = 8 A, R1 = 5 ohm, R2 = 6 ohm, R3 = 7 ohm dan RL = 10 ohm maka besarnya tahanan Norton ( RN ) ádalah ……….
PERTEMUAN XI TEOREMA SUPERPOSISI 1. Teorema Superposisi hanya berlaku untuk rangkaian yang bersifat ……….. 2. “Menjumlah
aljabar-kan
tegangan/arus
yang
disebabkan
tiap
sumber
independent/bebas yang bekerja sendiri dengan semua sumber tegangan/arus independent/ bebas lainnya dengan tahanan dalamnya”, ádalah ketentuan yang berlaku pada teorema ……….. 3. Teorema superposisi tidak dapat langsung diterapkan untuk perhitungan daya karena.. 4. Ketentuan umum teorema superposisi adalah … 5. Perhatikanlah gambar berikut ini :
Bila menggunakan Aturan I Teorema Superposisi ( sumber arus open circuit ) maka nilai tahanan total dapat dicari
dengan memparalelkan tahanan 27 ohm dengan
tahanan seri dari 23 ohm dan 4 ohm, yang kemudian hasil paralel tersebut diserikan dengan tahanan 47 ohm, yang hasilnya adalah ……
6. Perhatikanlah gambar berikut ini :
Bila menggunakan Aturan I Teorema Superposisi ( sumber arus open circuit ) maka nilai arus total dapat dicari dengan membagi sumber tegangan dengan nilai tahanan total, yaitu sebesar ………….…
7. Perhatikan gambar berikut :
Bila menggunakan Aturan II Teorema Superposisi ( sumber tegangan short circuit ) maka nilai tahanan total dari tahanan ekivalen = 21,15 ohm yang diparalel dengan R= 23 ohm adalah ………… 8. Prinsip Teorema Superposisi diterapkan karena hubungan linier antara .......dan ....... 9. Perhatikanlah gambar berikut ini ! R1
V1
B
R3
R2
V2
Rumus untuk menentukan arus yang melalui R3 adalah … 10. Prinsip teorema superposisi berlaku untuk ……………. tetapi dayanya tidak dapat digabungkan dengan cara yang sama.
PERTEMUAN XII TRANSFER DAYA MAKSIMUM 1. Di dalam rangkaian arus searah, transfer daya maksimum adalah …………… 2. Daya yang diserap beban RL akan maksimum apabila ………………… 3. Besarnya arus yang mengalir agar terjadi transfer daya maksimum adalah I = ……… 4. Bila diketahui Vth = 50 V dan Rth = 25 Ω maka untuk mendapatkan daya yang diserap oleh beban ( RL ) menjadi maksimum maka nilai RL harus sebesar …
5. Bila
diketahui
Vth
=
12
V
dan
Rth
=
3
Ω
maka
nilai
daya
yang diserap oleh beban ( RL ) maksimum adalah ……...
6. Bilamana diketahui arus yang mengalir pada rangkaian thevenin adalah 15 A di mana Rth = RL = 0,1 KΩ maka besarnya transfer daya maksimum PL = IL 2 RL adalah ...
7. Perhatikan gambar rangkaian berikut :
Berapakah arus beban ( IL ), jika daya di RL maksimum ?
8. Pada Transfer daya maksimum, daya yang diserap beban RL akan maksimum apabila………….. …
9. Lihat gambar rangkaian berikut, bila Tahanan Beban RL dibuka, maka yang akan terjadi adalah ................… RA
V
RC
RB
A
RL
B
10. Di dalam rangkaian arus searah trasfer daya maksimum adalah transfer daya ke dalam elemen rangkaian dimana tahanan beban sama dengan harga tahanan pengganti ……
PERTEMUAN XIII RANGKAIAN DC KAPASITIF DAN INDUKTIF
1. Energi
pengisian pada sebuah kapasitor
dapat dihitung dengan menggunakan
rumus..........................….... 2. Rumus yang dipergunakan untuk menghitung lima buah Kapasitor yang terhubung secara pararel adalah … 3. Rumus yang dipergunakan untuk menghitung empat buah Kapasitor yang terhubung secara seri adalah … 4. Rumus yang dipergunakan untuk menghitung tiga buah Induktor yang terhubung secara seri adalah … 5. Apabila tiga buah kapasitor C1 = 25 μF, C2 = 50 μF dan C3 = 100 μF dirangkai secara paralel maka C total adalah …………… 6. Apabila tiga buah kapasitor C1 = 25 μF, C2 = 50 μF dan C3 = 100 μF dirangkai secara seri maka
C total adalah ……………
7. Sebuah Kapasitor 15 F mengisi muatan terminal bertegangan 100 V. Berapakah besar energi yang tersimpan pada kapasitor tersebut bila diketahui E = 0,5 C V2 ? 8. Arus diberikan di dalam sebuah rangkaian kapasitif hanya jika ada perubahan ……… atau jika terjadi perubahan ……………….. 9. Empat buah induktor : 5 mH, 15 mH, 20 mH dan 25 mH terhubung seri. Berapakah besarnya induktor pengganti ( LT ) ? 10. Bila diketahui W = 0,5 C V 2 maka besarnya energi pada kapasitor yang memiliki nilai 10 nF yang diberikan sumber tegangan 3 V adalah ……………….
PERTEMUAN XIV RANGKAIAN PERALIHAN
1. Pada rangkaian RLC Transient, bagaimanakah menentukan hubungan konstanta antara nilai V dengan I ? 2. Rumus untuk mencari nilai arus pada induktor adalah ...................… 3. Energi yang tersimpan dalam medan magnet Induktor pada rangkaian RL Transien adalah ….................................... 4. Pada rangkaian RLC transien, akar-akar D1 dan D2 dikatakan Real apabila .........… 5. Pada rangkaian RLC transien, akar-akar D1 dan D2 dikatakan Kompleks apabila ….. 6. Pada rangkaian RC Transien, besar tegangannya adalah …...................... 7. Rumus untuk mencari nilai tegangan pada rangkaian RL Transien adalah ………... 8. Pada rangkaian RC diberi tegangan DC. Setelah sakelar ditutup, dengan berjalannya waktu, maka besarnya arus akan ........................… 9. Rangkaian seri RL mempunyai tegangan konstan V, jika switch tertutup. Hukum Kirchoff Tegangan menghasilkan persamaan diffrensial ….............................. 10. Rumus untuk mencari nilai tegangan pada induktor adalah …………………
