Bank Soal Fisika SMA Bentuk, Kekekalan, dan Jenis Energi

Soal

Pilgan

Image result for hydro freepik

Sebuah pembangkit listrik tenaga air (PLTA) memiliki reservoir yang berada di ketinggian 20 m. Debit air dari reservoir adalah 4.000 m3/s. Aliran air digunakan untuk membangkitkan energi listrik ke jaringan bertegangan 100 kV. Jika efisiensi dari PLTA adalah 0,7, maka arus listrik yang mengalir sebesar ….

A

3,8 kA

B

4,7 kA

C

5,6 kA

D

6,5 kA

E

7,4 kA

Pembahasan:

Diketahui:

Ketinggian hh = 20 m

Debit air QQ = 4.000 m3/s

Tegangan listrik VV = 100 kV

Efisiensi PLTA η\eta = 0,7

Percepatan gravitasi gg = 10 m/s2

Massa jenis air ρ\rho = 1.000 kg/m3

Ditanya:

Arus listrik yang mengalir II = ?

Jawab:

Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) merupakan pembangkit listrik yang memanfaatkan energi kinetik dari fluida yang mengalir. Fluida yang mengalir dari ketinggian tertentu menyimpan energi potensial yang nantinya dapat diubah menjadi energi kinetik menggunakan peralatan tertentu seperti turbin air. Besarnya daya yang disimpan oleh fluida dapat dituliskan dengan persamaan berikut.

P=ρgQhP=\rho gQh

ρ\rho merupakan massa jenis fluida, gg merupakan percepatan gravitasi, QQ merupakan debit fluida, dan hh merupakan ketinggian fluida.

Cari daya maksimum yang mungkin dihasilkan oleh air terlebih dahulu.

P=ρgQhP=\rho gQh

P=(1.000)(10)(4.000)(20)P=\left(1.000\right)\left(10\right)\left(4.000\right)\left(20\right)

P=800.000.000P=800.000.000 W

P=800P=800 MW

Kemudian, cari besarnya daya yang dikonversi menjadi daya listrik.

PL=ηPP_{\text{L}}=\eta P

PL=(0,7)(800)P_{\text{L}}=\left(0,7\right)\left(800\right)

PL=560P_{\text{L}}=560 MW

Besarnya daya listrik adalah PL=VIP_{\text{L}}=VI di mana VV adalah tegangan listrik dan II adalah arus listrik. Maka, cari besarnya arus listrik.

PL=VIP_{\text{L}}=VI

I=PLVI=\frac{P_{\text{L}}}{V}

I=560100I=\frac{560}{100}

I=5,6I=5,6 kA

Jadi, arus listrik yang mengalir adalah 5,6 kA.

Video
13 Agustus 2020
Cara Melakukan Pengukuran
Rangkuman

Siswa

Ingin latihan soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Guru

Ingin akses bank soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Soal Populer Hari Ini

Cek Contoh Kuis Online

Kejar Kuis

Cek Contoh Bank Soal

Kejar Soal