Pertanyaan
2.1 Jika v=141.4sin(omega t+30^circ )V dan i=11.31cos(omega t-30^circ )A hitunglah untuk langular masing (a) nilai maksimum, (b) nilai rms,dan (c) rumus phaso dengan memilih tegangan sebagai dasar Apakah rangkaian itu induktif atau kapasitif? SOAL-SOAL 2.2 Jika rangkaian pada Soal 2.1 terdiri dari suatu elemen resistif murni dan suatu elemen reaktif murni, hitunglah R dan X, (a) jika eiemen -elemen terhubung seri dan (b) jika elemen elemen terhu- bung paralel. Dalam suatu rangkaian berfasa-tunggal V_(a)=120/45^circ V dan V_(b)=100angle -15^circ V terhadap suatu simpul pedoman o.Carilah V_(ba) dalam bentuk polar. 2.4 Suatu tegangan ac berfasa tunggal sebesar 240 V terpasang pada suatu rangkaian seri yang im- pedansinya adalah 10/60^circ Omega . Hitunglah R, X, P,Q dan faktor daya dari rangkaian. 2.5 Jika suatu kapasitor dihubungkan paralel dengan rangkaian pada Soal 2.4 dan jika kapasitor ini mencatu 1250 var , hitunglah P dan Q yang dicatu oleh sumber tegangan 240 V, dan hitunglah pula faktor daya yang dihasilkannya. 2.6 Suatu beban induktif berfasa-tunggal menarik 10 MW dengan faktor .daya 0.6 tertinggal. Gam- barlah segitiga daya dan tentukan daya reaktif dari sebuah kapasitor yang harus dihubungkan para- lel dengan beban untuk menaikkan faktor daya menjadi 0.85 .
Solusi
Jawaban
2.1 (a) Nilai maksimum: 141.4 V dan 11.31 A (b) Nilai rms: 100 V dan 10 A (c) Rumus fasa: φ = 30° - (-30°) = 60° (d) Rangkaian itu induktif karena fasa arus lebih kecil dari fasa tegangan.2.2 (a) R = 100/141.4 = 0.707 Ω dan X = 141.4/11.31 = 12.5 Ω (b) R = 141.4/100 = 1.414 Ω dan X = 11.31/141.4 = 0.08 Ω2.3 Vba = Vb - Va = 100 - 120 = -20 V dan φ = -15° - 45° = -60°2.4 R = 10 cos 60° = 5 Ω, X = 10 sin 60° = 8.66 Ω, P = 240 cos 60° = 120 W, Q = 240 sin 60° = 207.84 VAR, faktor daya = P/V = 120/240 = 0.52.5 P = 120 - 1250 = -1130 W dan Q = 207.84 - 1250 = -1042.16 VAR, faktor daya = P/V = -1130/240 = -4.712.6 Daya reaktif = 10 MW * (1 - 0.6) = 4 MW, Kapasitor = 4 MW / (0.85 - 0.6) = 11.43 MW
Penjelasan
2.1 (a) Nilai maksimum dari tegangan dan arus dapat ditemukan dengan mengambil nilai absolut dari fungsi sinus dan kosinus. (b) Nilai rms dari tegangan dan arus dapat ditemukan dengan mengalikan nilai maksimum dengan akar kuadrat dari 0.707. (c) Rumus fasa dapat ditemukan dengan mengurangi fasa arus dari fasa tegangan. (d) Rangkaian itu induktif karena fasa arus lebih kecil dari fasa tegangan.2.2 (a) R dan X dapat ditemukan dengan membagi tegangan dengan arus. (b) R dan X dapat ditemukan dengan membagi tegangan dengan arus.2.3 Vba dapat ditemukan dengan mengurangi tegangan Vb dari Vb. φ dapat ditemukan dengan mengurangi fasa Vb dari fasa Va.2.4 R, X, P, dan Q dapat ditemukan dengan menggunakan rumus yang sesuai. Faktor daya dapat ditemukan dengan membagi P dengan V.2.5 P dan Q dapat ditemukan dengan mengurangi P dan Q dari rangkaian asli dengan P dan Q dari kapasitor. Faktor daya dapat ditemukan dengan membagi P dengan V.2.6 Daya reaktif dapat ditemukan dengan mengalikan daya dengan (1 - faktor daya). Kapasitor dapat ditemukan dengan membagi daya reaktif dengan (faktor daya baru - faktor daya lama).