NEW
Font size
WorksheetsUjian Bahan - Bahan Listrik Januari 2025
Total questions: 51
Worksheet time: 17mins
Dalam konteks bahan magnetik, koersivitas suatu material sangat memengaruhi penggunaannya. Berdasarkan pembahasan tentang bahan magnetik keras dan lunak, material dengan koersivitas tinggi kemungkinan besar digunakan untuk:
Inti transformator daya.
Penyimpanan magnetik permanen.
Peredam frekuensi tinggi dalam sirkuit elektronik.
Kabel transmisi tegangan tinggi.
Bahan feromagnetik memiliki sifat histeresis yang khas. Salah satu aplikasi utama dari bahan dengan loop histeresis sempit adalah:
Magnet permanen.
Inti transformator.
Penyimpanan data magnetik.
Sensor medan magnet.
Pada bahan magnetik lunak, nilai koersivitas rendah menunjukkan:
Resistansi terhadap magnetisasi ulang tinggi.
Mudah dimagnetisasi dan didemagnetisasi.
Efisiensi rendah dalam aplikasi magnet permanen.
Saturasi magnetik lebih tinggi dibandingkan bahan keras.
Pada bahan feromagnetik, domain magnetik terbentuk karena:
Energi termal yang memisahkan spin elektron.
Interaksi pertukaran antar momen magnetik atomik.
Pengaruh medan listrik eksternal.
Koersivitas tinggi pada suhu rendah.
Suhu di mana bahan feromagnetik kehilangan sifat magnetiknya disebut:
Suhu Neel.
Suhu Curie.
Suhu saturasi.
Suhu Bloch.
Dalam inti transformator, kerugian histeresis dapat diminimalkan dengan:
Menggunakan bahan dengan saturasi magnetik tinggi.
Menggunakan bahan dengan loop histeresis sempit.
Menurunkan frekuensi operasi.
Meningkatkan resistivitas bahan inti.
Pada bahan paramagnetik, magnetisasi sebanding dengan medan magnet eksternal. Hal ini terjadi karena:
Interaksi kuat antar momen magnetik.
Ketidaksejajaran spin elektron dalam medan eksternal.
Keberadaan domain magnetik yang besar.
Momen magnetik atomik sejajar secara lemah dengan medan.
Kehilangan arus eddy dalam inti magnetik dapat dikurangi dengan:
Menggunakan bahan dengan resistivitas tinggi.
Mengurangi saturasi magnetik bahan.
Menambahkan pengotor untuk meningkatkan konduktivitas bahan.
Menggunakan bahan paramagnetik.
Saturasi magnetik dalam bahan feromagnetik bergantung pada:
Struktur domain magnetik.
Frekuensi perubahan medan magnet.
Energi termal dalam bahan.
Medan listrik eksternal.
Magnet permanen biasanya dibuat dari bahan dengan:
Loop histeresis sempit dan koersivitas rendah.
Loop histeresis lebar dan koersivitas tinggi.
Saturasi magnetik rendah.
Resistivitas rendah.
Faktor utama yang memengaruhi kerugian energi dalam transformator magnetik adalah:
Kerugian resistif dan tegangan breakdown.
Kehilangan arus eddy dan histeresis.
Koersivitas rendah pada frekuensi tinggi.
Kehilangan energi akibat saturasi magnetik.
Dalam bahan dielektrik, konstanta dielektrik tinggi digunakan untuk:
Meningkatkan kapasitas penyimpanan energi.
Meminimalkan kehilangan arus bocor.
Menurunkan energi ionisasi atom.
Mengurangi medan listrik pada bahan.
Dalam kapasitor, bahan dengan konstanta dielektrik tinggi dipilih untuk:
Mengurangi tegangan breakdown.
Meningkatkan kapasitas penyimpanan muatan.
Menurunkan frekuensi resonansi.
Meningkatkan arus bocor.
Kehilangan daya dalam bahan dielektrik terutama disebabkan oleh:
Ionisasi termal bahan.
Polaritas bahan yang tidak seimbang.
Ketidakmampuan bahan merespon perubahan medan listrik pada frekuensi tinggi.
Saturasi medan listrik dalam bahan.
Polarisasi dalam bahan dielektrik terdiri dari beberapa jenis. Polarisasi ionik terjadi karena:
Pemisahan muatan dalam molekul polar.
Pergeseran ion relatif terhadap posisi keseimbangan mereka.
Pemisahan momen dipol atomik oleh medan eksternal.
Fluktuasi termal elektron dalam atom.
Kekuatan dielektrik suatu bahan ditentukan oleh:
Kemampuan bahan menghantarkan arus.
Tegangan maksimum yang dapat ditahan tanpa breakdown.
Polarisasi maksimum bahan di bawah medan listrik.
Frekuensi resonansi molekul dalam bahan.
Dalam bahan dielektrik, polarisasi orientasi terutama ditemukan pada:
Gas dengan atom netral.
Cairan dengan molekul polar.
Bahan kristal murni.
Logam penghantar.
Konduktivitas bahan dielektrik meningkat secara signifikan jika:
Suhu bahan diturunkan di bawah suhu kamar.
Tegangan yang diterapkan melebihi tegangan breakdown.
Bahan didinginkan hingga mencapai titik leleh.
Molekul polar saling menjauh di bawah medan listrik.
Dalam aplikasi kondensator energi tinggi, bahan dielektrik yang ideal harus memiliki:
Resistivitas tinggi dan kekuatan dielektrik rendah.
Konstanta dielektrik tinggi dan kekuatan dielektrik tinggi.
Polarisasi ionik rendah dan arus bocor tinggi.
Polarisasi orientasi maksimum.
Polarisasi elektronik dalam bahan dielektrik terutama terjadi pada:
Molekul polar.
Ion yang terisolasi.
Elektron dalam atom yang bergeser akibat medan listrik eksternal.
Struktur kristal logam.
Faktor utama yang memengaruhi kerugian dielektrik dalam bahan isolator adalah:
Ketebalan bahan.
Frekuensi medan listrik yang diterapkan.
Nilai resistivitas material.
Struktur mikro bahan.
Dalam bahan semikonduktor, arus yang dihasilkan oleh pembawa muatan minoritas disebut:
Arus ambipolar.
Arus rekombinasi.
Arus drift.
Arus difusi.
Energi gap dalam bahan semikonduktor memengaruhi:
Pola resistansi logam.
Penyerapan foton pada panjang gelombang tertentu.
Kapasitas penyimpanan daya listrik.
Polarisasi molekul semikonduktor.
Peningkatan konsentrasi pengotor tipe-n pada silikon menyebabkan:
Penurunan mobilitas pembawa mayoritas.
Penurunan energi gap.
Peningkatan konsentrasi elektron bebas.
Kenaikan hambatan listrik bahan.
Dalam semikonduktor tipe-p, hole bertindak sebagai:
Pembawa muatan mayoritas.
Pembawa muatan minoritas.
Elektron bebas.
Ion tetap dalam kisi kristal.
Konduktivitas bahan semikonduktor meningkat dengan:
Menurunkan konsentrasi pengotor
Meningkatkan suhu
Meningkatkan energi gap
Menurunkan mobilitas pembawa muatan
Dalam semikonduktor intrinsik, konsentrasi elektron dan hole bergantung pada:
Tipe pengotor yang ditambahkan.
Energi gap dan suhu bahan.
Medan magnet eksternal.
Tegangan breakdown material.
Peran utama daerah deplesi dalam dioda semikonduktor adalah:
Memisahkan elektron bebas dan hole.
Meningkatkan konduktivitas dioda pada bias maju.
Menyediakan jalur konduktif di bawah bias balik.
Menghalangi arus difusi di bawah tegangan nol.
Dalam sambungan p-n, arus drift disebabkan oleh:
Gradien konsentrasi pembawa muatan.
Medan listrik di daerah deplesi.
Rekombinasi elektron dan hole.
Difusi pembawa minoritas.
Material semikonduktor dengan energi gap kecil lebih cocok untuk:
Perangkat isolator suhu tinggi.
Aplikasi optoelektronik pada panjang gelombang panjang.
Perangkat daya tinggi dengan resistivitas rendah.
Perangkat magnetik suhu rendah.
Pengotoran silikon dengan boron menghasilkan:
Semikonduktor tipe-n dengan elektron sebagai pembawa mayoritas.
Semikonduktor tipe-p dengan hole sebagai pembawa mayoritas.
Penurunan resistivitas material karena pengotor tipe-n.
Peningkatan energi gap material.
Efek Hall pada bahan semikonduktor digunakan untuk:
Menentukan jenis dan konsentrasi pembawa muatan.
Mengukur energi gap material.
Meningkatkan mobilitas pembawa muatan.
Mendeteksi tegangan breakdown material.
Pada semikonduktor tipe-p, hole tercipta akibat:
Eksitasi termal elektron ke pita konduksi.
Kehadiran ion donor dalam kisi kristal.
Pengotoran dengan elemen kelompok III pada tabel periodik.
Rekombinasi pembawa minoritas di daerah deplesi.
Mobilitas pembawa muatan dalam semikonduktor dipengaruhi oleh:
Jenis pengotor dan energi gap.
Struktur kristal dan interaksi fonon.
Tegangan breakdown dan frekuensi medan listrik.
Konsentrasi hole dalam pita valensi.
Dalam semikonduktor tipe-n, hambatan material menurun dengan:
Meningkatkan energi gap.
Menurunkan konsentrasi elektron bebas.
Meningkatkan suhu.
Mengurangi tingkat doping.
Perangkat semikonduktor seperti LED menggunakan:
Sambungan p-n dengan energi gap sempit.
Sambungan p-n dengan emisi foton akibat rekombinasi elektron-hole.
Efek Hall untuk menghasilkan emisi cahaya.
Arus drift untuk mengurangi rekombinasi pembawa muatan.
Dalam dioda semikonduktor, kenaikan suhu biasanya menyebabkan:
Peningkatan tegangan breakdown.
Penurunan resistansi maju.
Penurunan konsentrasi pembawa mayoritas.
Penurunan arus bocor dalam bias balik.
Semikonduktor tipe-n berbeda dari tipe-p dalam hal:
Pembawa mayoritasnya adalah hole.
Pengotoran dilakukan dengan elemen kelompok V.
Mobilitas pembawa minoritas lebih tinggi.
Resistivitasnya meningkat dengan kenaikan suhu.
Rekombinasi dalam semikonduktor terjadi ketika
Elektron dari pita konduksi kembali ke pita valensi.
Pembawa minoritas menggantikan pembawa mayoritas.
Arus listrik dihasilkan oleh gradien konsentrasi.
Medan listrik eksternal menghilang.
Dalam sambungan p-n, arus saturasi bias balik terutama disebabkan oleh
Pembawa mayoritas yang melintasi daerah deplesi.
Rekombinasi elektron dan hole di daerah deplesi.
Pembawa minoritas yang melintasi sambungan.
Medan listrik tinggi di bawah bias maju.
Efek fotovoltaik pada sel surya bergantung pada:
Rekombinasi pembawa mayoritas di daerah deplesi.
Penyerapan foton yang mengangkat elektron ke pita konduksi.
Tegangan breakdown yang tinggi di bawah medan listrik eksternal.
Polarisasi orientasi molekul dalam material.
Dalam transistor bipolar junction (BJT), arus basis terutama disebabkan oleh:
Pembawa minoritas di daerah emitor.
Rekombinasi hole dan elektron di daerah basis.
Elektron bebas yang bergerak dari kolektor ke emitor.
Difusi pembawa muatan di daerah kolektor.
Konduktivitas dalam bahan semikonduktor tipe-n ditentukan oleh:
Konsentrasi hole dalam pita valensi.
Konsentrasi elektron bebas dalam pita konduksi.
Tegangan breakdown material.
Polarisasi orientasi atom.
Tegangan breakdown Zener dalam dioda bergantung pada:
Kekuatan medan listrik di daerah deplesi.
Frekuensi medan listrik eksternal.
Mobilitas pembawa muatan dalam bahan.
Polarisasi orientasi molekul.
Dalam aplikasi transistor efek medan (FET), tegangan gerbang-drain memengaruhi:
Pola rekombinasi pembawa mayoritas.
Arus yang mengalir di saluran.
Tegangan breakdown material.
Konsentrasi hole di daerah saluran.
Dalam dioda LED, panjang gelombang cahaya yang dipancarkan bergantung pada:
Frekuensi medan listrik yang diterapkan.
Energi gap material semikonduktor.
Konsentrasi pembawa minoritas.
Polaritas sambungan p-n.
Bahan semikonduktor tipe-p memiliki daya hambat listrik lebih tinggi dibanding tipe-n karena:
Mobilitas hole lebih rendah daripada mobilitas elektron.
Resistivitas intrinsik bahan meningkat pada tipe-p.
Konsentrasi pembawa minoritas lebih besar dalam tipe-p.
Tegangan breakdown lebih kecil dalam tipe-p.
Efek piezoelektrik dalam bahan tertentu dihasilkan dari:
Polaritas permanen molekul bahan.
Distorsi kisi kristal akibat tekanan mekanik.
Rekombinasi pembawa muatan dalam sambungan p-n.
Ionisasi bahan oleh medan listrik.
Dalam sambungan p-n, panjang difusi pembawa minoritas ditentukan oleh:
Tegangan yang diterapkan pada sambungan.
Waktu hidup pembawa minoritas.
Gradien konsentrasi pembawa mayoritas.
Kekuatan medan listrik di daerah deplesi.
Dalam bahan semikonduktor, rekombinasi Auger terutama terjadi pada:
Konsentrasi pembawa tinggi.
Suhu rendah.
Energi gap yang sangat besar.
Tegangan breakdown tinggi.
Dalam aplikasi MOSFET, kapasitas gerbang ditentukan oleh:
Tegangan gerbang-sumber.
Ketebalan lapisan oksida gerbang.
Panjang saluran semikonduktor.
Konsentrasi pengotor tipe-p di saluran.
