Contoh Soal Teknik Tegangan Tinggi: Pengukuran Tegangan Tinggi Arus Bolak-Balik Dengan Pembagi Kapasitor 1

Oleh

1. Di dalam laboratorium dilakukan pengukuran tegangan tinggi arus bolak-balik dengan pembagi kapasitor. Rangkaian pengukuran tegangan tinggi arus bolak-balik dengan kapasitor yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1

Jika kapasitansi kapasitor C adalah sebesar 500 pF, frekuensi tegangan arus bolak-balik adalah sebesar 50 Hz, dan arus bolak-balik yang terbaca oleh amperemeter adalah sebesar 14,8 mA, berapa tegangan tinggi arus bolak-balik yang diukur di dalam laboratorium?

Penyelesaian:

Berdasarkan data pada soal, tegangan tinggi arus bolak-balik dapat dihitung sebagai berikut.

$$V = \frac {I} {2 \times \pi \times f \times C}$$

$$V = \frac {14,8\hspace{0.1cm}mA} {2 \times \pi \times 50\hspace{0.1cm}Hz \times 500\hspace{0.1cm}pF}$$

$$V = \frac {\left (14,8 \times 10^{-3}\right )A} {2 \times \pi \times 50\hspace{0.1cm}Hz \times \left (5 \times 10^{-10}\right )F}$$

$$V = \left (\frac {14,8 \times 10^{-3}} {5\pi \times 10^{-8}}\right ) V$$

$$V = \left (\frac {14,8} {5\pi} \times 10^{5}\right ) V$$

$$V = 0,94 \times 10^{5}\hspace{0.1cm}V$$

$$V = 94\hspace{0.1cm}kV$$

Berdasarkan hasil perhitungan di atas, diketahui bahwa tegangan tinggi arus bolak-balik yang diukur di dalam laboratorium adalah sebesar 94 kV.


2. Berdasarkan soal nomor 1, berapa arus bolak-balik yang akan terbaca oleh amperemeter jika kapasitor C yang digunakan memiliki kapasitansi sebesar 150 pF?

Penyelesaian:

Berdasarkan data pada soal, arus bolak-balik dapat dihitung sebagai berikut.

$$V = \frac {I} {2 \times \pi \times f \times C}$$

$$94\hspace{0.1cm}kV = \frac {I} {2 \times \pi \times 50\hspace{0.1cm}Hz \times 150\hspace{0.1cm}pF}$$

$$\left (0,94 \times 10^{5}\right )V = \frac {I} {2 \times \pi \times 50\hspace{0.1cm}Hz \times \left (15 \times 10^{-11}\right )F}$$

$$I = \left (0,94 \times 10^{5} \times 2 \times \pi \times 50 \times 15 \times 10^{-11}\right )A$$

$$I = 0,0044\hspace{0.1cm}A$$

$$I = 4,4\hspace{0.1cm}mA$$

Berdasarkan hasil perhitungan di atas, diketahui bahwa arus bolak-balik yang terbaca oleh amperemeter adalah sebesar 4,4 mA.




Komentar

Posting Komentar

Postingan Populer

Sumber Bebas Dan Sumber Tidak Bebas

Oleh
Gambar
Keberadaan sumber tegangan atau sumber arus dalam rangkaian listrik sangat penting karena berfungsi untuk memberikan tegangan atau arus pada rangkaian. Sumber tegangan atau sumber arus tersebut dapat dibedakan menjadi 2, yaitu sumber bebas ( independent source ) dan sumber tidak bebas ( dependent source ). Sumber Bebas Sumber bebas merupakan sumber tegangan atau sumber arus yang tidak dipengaruhi oleh tegangan atau arus pada elemen rangkaian yang lain.  Sumber tegangan bebas akan memberikan arus dengan nilai berapapun pada rangkaian untuk mempertahankan nilai tegangan sumbernya dan sumber arus bebas akan memberikan tegangan dengan nilai berapapun pada rangkaian untuk mempertahankan nilai arus sumbernya.  Contoh sumber bebas adalah baterai dan generator. Simbol sumber bebas dapat dilihat pada Gambar 1. Gambar 1 Simbol (a) Sumber Tegangan Bebas (b) Sumber Arus Bebas Sumber Tidak Bebas Sumber  tidak  bebas merupakan sumber tegangan atau sumber arus yang dipengaruhi oleh tegangan atau
Lebih lanjut »

Pendekatan Dioda

Oleh
Gambar
Dalam menganalisis rangkaian dioda terdapat 3 pendekatan dioda yang dapat digunakan,  yaitu dioda ideal , pendekatan dioda kedua , dan pendekatan dioda ketiga . Dioda Ideal Dioda ideal adalah pendekatan dioda yang paling sederhana. Pada kondisi bias maju ( forward bias ), dioda ideal beroperasi seperti konduktor sempurna dimana resistansinya bernilai nol sehingga arus mengalir melalui dioda. Pada kondisi bias mundur ( reverse bias ), dioda ideal beroperasi seperti isolator sempurna dimana resistansinya bernilai tidak terhingga sehingga tidak ada arus yang mengalir melalui dioda. Kurva tegangan-arus dioda ideal dan rangkaian ekivalennya dapat dilihat pada Gambar 1. Gambar 1 (a) Kurva Tegangan-Arus Dioda Ideal (b) Rangkaian Ekivalen Dioda Ideal Pendekatan Dioda Kedua Pendekatan dioda kedua memperhitungkan tegangan lutut ( knee voltage ) dioda. Pada kondisi bias maju, arus akan mengalir melalui dioda saat tegangan dioda melebihi tegangan lutut. Pada kondisi bias mundur, tidak ada aru
Lebih lanjut »

Konfigurasi Sistem Distribusi Tegangan Menengah

Oleh
Gambar
Sistem distribusi tegangan menengah secara umum hanya memiliki 2 konfigurasi dasar, yaitu konfigurasi radial dan konfigurasi loop . Konfigurasi Radial Konfigurasi radial hanya memiliki satu pasokan tenaga listrik sehingga akan terjadi pemadaman ( blackout ) secara menyeluruh jika terjadi gangguan. Konfigurasi Loop Konfigurasi loop memiliki pasokan tenaga listrik cadangan sehingga pemadaman dapat diminimalisir atau dihindari jika terjadi gangguan. Gambar 1 Konfigurasi Dasar Sistem Distribusi Tegangan Menengah Sistem distribusi tegangan menengah juga memiliki 6 konfigurasi yang dibuat berdasarkan konfigurasi dasar tersebut sesuai dengan tujuannya, yaitu konfigurasi tulang ikan, konfigurasi kluster, konfigurasi spindel, konfigurasi fork , konfigurasi spotload , dan konfigurasi grid . Konfigurasi Tulang Ikan Konfigurasi tulang ikan merupakan tipikal konfigurasi SUTM (Saluran Udara Tegangan Menengah) yang beroperasi secara radial. Konfigurasi tulang ikan mengurangi luas wilayah pem
Lebih lanjut »