UJIAN TENGAH SEMESTER GENAP 2020-2021-FISIKA DASAR II-KAMPUS MILENIAL MEDAN ITBI

Nama        :beriman mendofa

Jurusan    :Teknik Industri

Kelas         :malam

           ✍UTS Fisika Dasar ll✍

SOAL:

1.Apa yang dimaksud dengan rangkaian RLC ?

Jawab:

1).Rangkaian RLC adalah rangkaian yang tersusun atas resitor, induktor, dan kapistor baik secara seri maupun paralel. Rangkaian ini dinamakan RLC karena menunjukkan simbol ketahanan (R), induktansi (L), dan kapasitansi (C)

Soal:

2.Apa yang dimaksud Rangkaian Resonansi pada rangkaian RLC ?

Jawab:

2).Resonansi rangkaian RLC adalah gejalah yg terjadi pada suatu rangkaian arus bolak balik yang mengandung elemen induktor (L),kapasitor (C).

Resonansi pada rangkaian seri disebut resonansi seri, sedangkan pada rangkaian paralel disebut resonansi paralel atau antiresonansi.

Resonansi Pada Rangkaian RLC Seri :

Resonansi pada rangkaian seri RLC terjadi jika memenuhi syarat berikut ini :

• Reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif sama besar (XL = XC)
• Impedansi = hambatan resistor (Z = R)
• Sudut fase = θ = 0.
• Freekunsi resonansi pada rangkaian seri RLC dapat dihitung dengan menggunakan rumus di bawah ini :

Dengan :

f = frekuensi resonansi

L = induktansi induktor

C = kapasitansi kapasitor

Soal:

3. Apa yang dimaksud dengan Induksi Elektromagnetik ?

Jawab:

3).   Induksi elektromagnetik adalah gejala timbulnya arus listrik pada penghantar listrik akibat dari adanya perubahan medan magnet di sekeliling penghantar.Induksi elektromagnetik digunakan pada pembangkit energi listrik. Pembangkit energi listrik yang menerapkan induksi elektromagnetik adalah generator dan dinamo.

Soal:

4. Sebutkan bagian-bagian Generator beserta fungsinya !

Jawab:

Komponen-komponen tersebut antara lain:

• Engine Atau Mesin
• Alternator
• Valve Sistem Bahan Bakar Atau Regulator Bahan Bakar
• Auto Voltage Regulator (AVR ) atau Pengatur Tegangan Automatis
• Speed Control Unit
• Sistem Pendingin dan Knalpot
• Starter
• Sistem pelumasan
• Pengisi baterai
• Panel kendali
• Rangka Utama Dan Casing

 Fungsi Engine Atau Mesin Utama Generator

        Engine atau mesin utama merupakan bagian terpenting dari generator. Mesin inilah yang berperan dalam mengerakan generator. Kekuatan atau kapasitor mesin genset ditentukan oleh bagian mesin utama ini.

Fungsi Alternator Generator

     Ini merukakan bagian yang menghasilkan energi listrik yang dialirkan keluar sebagai listrik output. Energi listrik ini dihasilkan oleh konversi energi mekanik mesin utama dan perputaran mekanis alternator.

Valve Sistem Bahan Bakar Atau Regulator Bahan Bakar Generator

    Bagian ini juga disebut sebagai sistem bahan bakar. bagian valve sangat penting dalam mengatur jumlah intake solar atau gas. Tanpa bagiann ini, bagian tidak dapat berfungsi untuk menghasilkan energi yang dibutuhkannya. Pastikan bahwa ada cukup bahan bakar dan sistem bahan bakar berada dalam kondisi kerja yang tepat untuk meneruskan bahan bakar ke bagian lainnya.

Auto Voltage Regulator (AVR ) atau Pengatur Tegangan Automatis

Bagian ini merupakan pengatur tegangan.

Speed Control Unit Generator

     Unit ini merupakan unit sentral pengatur kecepatan putaran mesin yang bekerja melalui exciter. Pembahasan lebih lengkap dapat dilihat pada pembahasan yang berkaitan khusus tentang Speed Control Unit.

Sistem Pendingin dan Knalpot Generator

   Sistem ini bertugas mengatur suhu mesin dan gas buang sebuah mesin genset

Starter Generator

Berguna untuk menggerakan mesin genset pada awal dihidupkan

Sistem Pelumasan Generator

     Bagian ini merupakan bagian yang sangat penting dalam menjaga keutuhan sebuah mesin yang terus bekerja. Sistem pelumasan mengatur pergerakan mekanis setiap bagian generator agar tidak terjadi aus.

Pengisi baterai

  Bagian ini mengisi kembali baterai untuk dapat dipergunakan kembali untuk star mesin

Fungsi Panel Kendali Generator

     Panel kendali dipergunakan untuk mengatur berbagai variable yang telah diatur dalam bagian AVR, Gavernor atau speed control dan valve secara elektronis

Fungsi Rangka Utama Dan Casing Generator

Sebagai pelindung atau pengaman dan pengurang emisi suara.

Soal:

5. Bagaimana cara kerja Generator AC ?

Jawab:

 Generator AC bekerja dengan prinsip dasar induksi elektromagnetik yang dihasilkan oleh stator dan rotor. Saat generator AC diputar pada sumbunya, maka generator tersebut akan menghasilkan listrik sebanding dengan kecepatan putaran. Semakin cepat putaran yang terjadi dalam mesin generator, semakin besar juga arus volatse yang dihasilkan oleh mesin tersebut.

   Generator AC umumnya memiliki beberapa penggerak untuk menyalakan mesin. Penggerak generator paling umum adalah menggunakan bahan bakar bensin atau solar sedangkan pada generator skala besar adapula yang menggunakan penggerak air, angin atau turbin. Meski memiliki perbedaan penggerak prinsip dasar cara kerja generator ini tetap sama.

    Cara kerja generator AC ini sangat berhubungan erat dengan konstruksi mesinnya. Cincin-cinicin yang terdapat pada mesin generator AC masing-masing terhubung dengan sikat karbon. Sikat karbon ini berfungsi untuk menyimpan arus listrik yang terjadi saat kumparan berputar antara kedua cincin.

   Hasil dari arus induksi ini akan mengalir melalui sikat karbon lantas dialirkan keluar mesin generator dan dapat menyebabkan lampu menyala. Saat kumparan bergerak dan berposisi tegak lurus dengan medan magnet, maka arus dalam generator akan terhenti dan menyebabkan lampu padam. Ketika kumparan kembali bergerak, maka arus listrik kembali mengalir antara dua cincin yang disalurkan ke luar generator tersebut.

    Seperti namanya, generator AC menghasilkan arus bolak-balik antara kedua cincin dan kutub magnet dalam mesin sehingga menghasilkan voltase yang cukup untuk dialirkan ke luar generator. Generator AC ini menggunakan induksi elektromagnetik secara langsung melalui kontak antara cincin dan kumparan yang berputar pada mesin.

Soal:

6.Jalaskan penerapan rangkaian RLC dalam kehidupan sehari -hari !

Jawab:

 Di pembangkit yang telah mendapat energi dari baik tenaga air, tenaga gas, tenaga uap dan lain-laian akan membangkitkan daya listrik. Lalu digenerator akan diubah menjadi listrik AC dan dayanya dinaikan oleh trafo step up lalu ditransmisikan ke gardu dan di gardu daya nya diturunkan kembali oleh trafo step down didistribusikan ke tempat-tempat yang membutuhkan listrik misalkan ke rumah-rumah, pabrik dan lain-lain.

Soal:

7.

Jawab:

Soal:

8.Jelaskan dengan hubungan antara Electrostatic Precipitator dengan Generator. Jelaskan cara kerja 

nya!

Jawab:

HUBUNGAN GENERATOR DENGAN ELECTROSTATIC DAN CARA KERJANYA

    Generator listrik adalah mesin yang digunakan untuk menghasilkan energi listrik dari sumber energi mekanik. Prinsip kerja dari generator listrik adalah induksi elektromagnetik .

  Sebelum hubungan antara magnet dan listrik ditemukan, generator menggunakan prinsip elektrostatik . jadi antara genarator mempunyai hubungan yaitu prinsip dari dari generator adalah electrostatic.

    Elektrostatik merupakan salah satu cabang fisika yang berhadapan dengan gaya yang dikeluarkan oleh medan listrik statik (tidak berubah) kepada sebuah objek yang bermuatan. 

    Hubungan ESP dengan generator bisa juga dilihat dari salah satu contoh proses produksi Pabrik Gula dan PLTU. Boiler yang berfungsi sebagai tempat untuk memanaskan air akan menghasilkan uap yang nantinya digunakan untuk proses selanjutnya. Pada PLTU, uap ini digunakan untuk memutar turbin uap sebagai penggerak generator. Untuk melakukan kerja, boiler membutuhkan adanya panas yang digunakan untuk memanaskan air. Panas ini disuplai oleh bagian yang disebut dengan ruang bakar atau furnance, dimana pada ruang bakar ini dilengkapi dengan alat pembakaran atau burner. Hasil pembakaran di ruang bakar tersebut akan mengandung banyak debu, mengingat bahan bakar yang digunakan adalah batubara, kemudian debu tersebut akan membawa gas buang menuju cerobong, maka gas buang tersebut akan melewati kisi-kisi suatu electrostatic precipitator (ESP).

CARA KERJA ESP (ELECTROSTATIC PRECIPITATOR) PADA PEMBANGKIT LISTRIK 

Cara kerja dari electro static precipitator (ESP) adalah 

• Melewatkan gas buang (flue gas) melalui suatu medan listrik yang terbentuk antara discharge electrode dengan collector plate, flue gas yang mengandung butiran debu pada awalnya bermuatan netral dan pada saat melewati medan listrik, partikel debu tersebut akan terionisasi sehingga partikel debu tersebut menjadi bermuatan negatif (-). 
• Partikel debu yang sekarang bermuatan negatif (-) kemudian menempel pada pelat-pelat pengumpul (collector plate), lihat gambar 4. Debu yang dikumpulkan di collector plate dipindahkan kembali secara periodik dari collector plate melalui suatu getaran (rapping). Debu ini kemudian jatuh ke bak penampung (ash hopper), lihat gambar 1 dan 2, dan ditransport (dipindahkan) ke flyash silo dengan cara di vakum atau dihembuskan.

Soal:

9. Apa perbedaan gelombang dan getaran ? Berikan contoh keterkaitannya !

Jawab:

9).perbedaan gelombang dan getaran :

    Perbedaan antara gelombang dan getaran adalah bahwa gelombang merupakan getaran yang merambat melalui medium tertentu, atau gelombang bergerak dalam ruangan, sedangkan getaran tidak merambat atau terlokalisasi.

    Sebagai contoh adalah gelombang bunyi di udara yang berasal dari getaran pita suara manusia. Suara manusia terjadi karena adanya getaran pita suara di tenggorokan. Tetapi gelombang bunyi dihasilkan oleh getaran pita suara yang merambat melalui udara (merupakan medium bagi gelombang bunyi). 

Dan perbedaannya juga terletak pada konsep yg berbeda:  

 Konsep Getaran

    Getaran merupakan gerakan bolak-balik pada suatu benda dalam selang waktu tertentu melalui titik kesetimbangannya. Benda dikatakan bergetar dalam satu kali getaran penuh yakni dari titik awal dan kembali ke titik awal tersebut.

    Contohnya keterkaitan:

getaran pada bandul sederhana di atas. Satu kali getaran penuh adalah saat benda bergerak dari titik A-B-C-B-A atau dari titik C-B-A-B-C. Simpangan terjauh pada bandul yaitu pada titik A atau titik C ,sedangkan

Konsep Gelombang

  Gelombang adalah getaran yang merambat, yang membawa energi selama perambatannya

Soal:

10. Sepeda motor yang sedang berotasi 100rpm tiba-tiba mati dengan perlambatan konstan 2 rad/s2

Hitunglah :

a. lama waktu untuk berhenti

b. besar radian sudut ditempuh roda sebelum berhenti

Jawab: