Sistem Tenaga Listrik dan Mesin Listrik: latihan soal dan soal ujian

Sistem tiga fasa, transformator, daya AC, dan perbaikan faktor daya: teknik tenaga listrik yang mengikuti mata kuliah rangkaian listrik.

Latih mata kuliah ini secara gratisLatih mata kuliah iniIkuti ujian simulasi5 soal gratis setiap hari. Tanpa kartu kredit.

Paket kilat (PDF)Lembar rumus, langkah-langkah metode, dan soal latihan dengan pembahasan lengkap, siap dicetak.

Topik dalam mata kuliah ini

  1. Daya tiga fasategangan dan arus Y dan Δ seimbang · daya tiga fasa · perbaikan faktor dayahitungan
  2. Transformatorrasio lilitan · arus dan daya · efisiensi dan rugi-rugihitungan
  3. Daya AC & faktor dayaP dan Q beban · arus saluran · perbaikan faktor dayahitungan
  4. Impedansi AC & fasorRL seri · RLC seri · tegangan kapasitor dan resonansihitungan
  5. Motor DCGGL balik, arus, dan torsi · kecepatan–torsi dan efisiensi · start dan pengaturan kecepatanhitungan

Tips ujian untuk Sistem Tenaga Listrik dan Mesin Listrik

  • Selalu periksa apakah suatu tegangan merupakan tegangan antarsaluran atau per fasa.
  • Daya tiga fasa total adalah √3·V_L·I_L·cos φ, atau tiga kali daya per fasa.
  • Transformator ideal mempertahankan daya: tegangan turun sebesar rasio lilitan, arus naik sebesar rasio itu.

Contoh dengan pembahasan

Daya tiga fasaMudah
ABCVL​ = 400 VIL​ = ?Z = 24 + j7 Ωper fasa

Beban seimbang terhubung Δ memiliki impedansi 24 + j7 Ω per fasa. Beban ini disuplai dari sumber tiga fasa seimbang dengan tegangan antarsaluran 400 V. Cari besar arus saluran IL.

VL = 400 VZ = 24 + j7 Ω per fasa

Tentukan IL (A)

Tampilkan petunjuk
  1. Pada hubungan Δ, setiap impedansi terhubung di antara dua saluran.
  2. Jadi setiap impedansi menerima tegangan antarsaluran penuh, dan IL = √3·Iph.
  3. Iph = 400/25 = 16 A.
Tampilkan jawaban dan penyelesaian langkah demi langkah

Sistem tiga fasa seimbang: pada hubungan Y (bintang) tegangan antarsaluran adalah √3 kali tegangan fasa, VL = √3·Vph, dan arus saluran sama dengan arus fasa. Pada hubungan Δ (delta) tegangan antarsaluran sama dengan tegangan fasa dan arus saluran adalah √3 kali arus fasa, IL = √3·Iph. Daya total adalah tiga kali daya satu fasa: P = 3·Vph·Iph·cos φ = √3·VL·IL·cos φ.

Besar impedansi

|Z| = √(24² + 7²) = 25 Ω

Arus fasa

Setiap impedansi terhubung di antara dua saluran dan menerima VL.

Iph = VL/|Z| = 400/25 = 16 A

Arus saluran

IL = √3·Iph = √3·16 = 27,71 A

Jawaban

IL = 27,71 A
TransformatorSedang
4 ΩN1​N2​256 Ω

Sebuah penguat dengan hambatan keluaran 256 Ω menggerakkan pengeras suara 4 Ω melalui transformator ideal. Untuk transfer daya maksimum, pengeras suara harus terlihat sebagai 256 Ω dari penguat. Cari rasio lilitan a = N₁/N₂.

Rs = 256 ΩRL = 4 Ω

Tentukan a

Tampilkan petunjuk
  1. Dilihat dari sisi primer, beban terlihat sebagai a²·RL.
  2. Samakan a²·RL dengan hambatan keluaran penguat.
  3. a² = 256/4.
Tampilkan jawaban dan penyelesaian langkah demi langkah

Transformator ideal: tegangan sebanding dengan jumlah lilitan dan arus berbanding terbalik: V₁/V₂ = N₁/N₂ = a dan I₁/I₂ = N₂/N₁ = 1/a, sehingga daya masuk sama dengan daya keluar, V₁·I₁ = V₂·I₂. Impedansi beban Z di sisi sekunder terlihat sebagai a²·Z dari sisi primer.

Sesuaikan beban yang dirujuk

a²·4 = 256
a = √(256/4) = √64 = 8

Jawaban

a = 8

Cara kerja latihan

  • “Latih mata kuliah ini” mencampur soal dari semua topiknya, seperti ujian sungguhan.
  • Setiap soal memakai nilai baru, sehingga Anda mempelajari metodenya, bukan menghafal jawabannya.
  • Buntu? Buka petunjuk kecil terlebih dahulu, dan penjelasan lengkap hanya jika Anda membutuhkannya.
  • Ujian simulasi memiliki batas waktu dan tanpa petunjuk, dan di akhir Anda mendapat skor serta tinjauan lengkap.

Kalkulator untuk mata kuliah ini

Kalkulator impedansi RLCKalkulator perbaikan faktor dayaKalkulator daya tiga fasaKalkulator rasio lilitan transformatorKalkulator jatuh tegangan

Mata kuliah terkait

Dasar Teknik ElektroLatihan ujian FE Electrical and ComputerRangkaian Listrik 2: rangkaian ACElektronika Daya dan PenggerakSistem MekatronikaFisika 2: Listrik dan MagnetRangkaian Listrik 1Elektronika 1
Latih mata kuliah ini secara gratisLatih mata kuliah iniIkuti ujian simulasi5 soal gratis setiap hari. Tanpa kartu kredit.