1. Sebuah sistem komunikasi nirkabel beroperasi pada frekuensi 2,1 GHz. Hitung panjang gelombang sinyal tersebut di ruang bebas. Jika frekuensi dinaikkan menjadi 4,2 GHz, jelaskan perubahan panjang gelombangnya dengan asumsi kecepatan rambat tetap \(3\times10^8\) m/s.
2. Sebuah penguat sinyal memiliki daya masukan sebesar 2 mW dan daya keluaran sebesar 80 mW. Hitung penguatan daya dalam dB. Jelaskan arti hasil perhitungan tersebut terhadap kinerja penguat.
3. Sebuah alat ukur menunjukkan tegangan berturut-turut sebesar 3,28 V; 3,31 V; 3,29 V; 3,32 V; dan 3,30 V. Hitung tegangan rata-rata hasil pengukuran dan jelaskan mengapa pengukuran berulang diperlukan dalam pengujian perangkat telekomunikasi.
4. Sebuah ADC 8-bit menggunakan tegangan referensi 5 V. Jika kode digital keluarannya adalah 153, hitung perkiraan tegangan masukan dengan asumsi ADC ideal dan menggunakan \(V_{in}=\frac{\text{kode}}{2^N-1}V_{ref}\). Jelaskan pengaruh jumlah bit terhadap resolusi pengukuran.
5. Sebuah benda netral kehilangan \(2,5\times10^{12}\) elektron. Hitung muatan listrik benda tersebut setelah kehilangan elektron. Gunakan besar muatan elektron \(e=1,6\times10^{-19}\) C dan jelaskan tanda muatannya.
6. Dua muatan \(q_1=+5\,\mu C\) dan \(q_2=+3\,\mu C\) terpisah sejauh 0,40 m. Hitung besar gaya Coulomb yang bekerja antara keduanya dan tentukan arah interaksi kedua muatan.
7. Sebuah muatan sebesar \(-8\) nC berada dalam medan listrik seragam sebesar 750 N/C yang arahnya ke atas. Hitung besar gaya listrik yang dialami muatan dan tentukan arahnya. Jelaskan hubungan tanda muatan dengan arah gaya listrik.
8. Jelaskan bagaimana medan listrik yang tidak terkendali dapat menimbulkan gangguan pada jalur sinyal berimpedansi tinggi di PCB. Uraikan dua metode yang dapat diterapkan untuk mengurangi gangguan tersebut pada perangkat telekomunikasi digital.
9. Diperlukan usaha sebesar 24 mJ untuk memindahkan muatan sebesar 3 mC dari satu titik ke titik lain. Hitung besar beda potensial antara kedua titik berdasarkan besar usaha per satuan muatan. Jelaskan hubungan beda potensial dengan energi potensial listrik.
10. Sebuah modul pemancar memiliki tegangan kerja 24 V dan arus sebesar 0,8 A. Hitung daya listrik yang dikonsumsi. Jika efisiensi konversi dayanya 85%, hitung daya keluaran yang berguna dengan menganggap efisiensi sebagai perbandingan daya keluaran terhadap daya masukan.
11. Sebuah sinyal sinusoidal memiliki tegangan efektif 2,5 V dan diberikan pada beban resistif 100 Ω. Hitung tegangan puncak, tegangan puncak-ke-puncak, arus efektif, dan daya rata-rata pada beban.
12. Sebuah pembagi tegangan menggunakan \(R_1=33\) kΩ dan \(R_2=15\) kΩ, dengan tegangan masukan 12 V. Hitung tegangan keluaran ideal pada \(R_2\). Jelaskan bagaimana pemasangan beban dengan resistansi input rendah dapat mengubah tegangan keluaran pembagi tegangan.
13. Sebuah kapasitor pelat sejajar memiliki luas setiap pelat 0,020 m² dan jarak antarpelat 0,5 mm. Jika ruang antarpelat diisi bahan dielektrik dengan permitivitas relatif 3, hitung kapasitansi kapasitor. Gunakan \(\varepsilon_0=8,854\times10^{-12}\) F/m dan abaikan efek tepi.
14. Tiga kapasitor masing-masing 4 nF, 6 nF, dan 12 nF disusun secara seri. Hitung kapasitansi ekuivalen rangkaian tersebut. Jika ketiganya disusun paralel, hitung kapasitansi ekuivalennya dan bandingkan kedua hasil.
15. Sebuah kapasitor 47 nF dipasang pada rangkaian sinyal dengan frekuensi 20 kHz. Hitung reaktansi kapasitifnya. Jelaskan mengapa perubahan nilai kapasitansi atau frekuensi dapat memengaruhi respons frekuensi rangkaian.
16. Dalam perancangan PCB frekuensi tinggi, kapasitansi parasitik dapat terbentuk di antara jalur-jalur yang berdekatan. Jelaskan bagaimana kapasitansi parasitik tersebut dapat menyebabkan kopling sinyal yang tidak diinginkan dan sebutkan dua cara untuk mengurangi pengaruhnya.
17. Sebuah kabel tembaga sepanjang 25 m memiliki luas penampang 2,5 mm² dan resistivitas \(1,68\times10^{-8}\ \Omega\cdot m\). Hitung resistansi kabel. Jika kabel dialiri arus 1,2 A, tentukan penurunan tegangan dan daya yang terdisipasi pada kabel.
18. Sebuah resistor 470 Ω dihubungkan dengan sumber tegangan 12 V. Hitung arus dan daya disipasi resistor. Jika resistor tersebut memiliki daya nominal 0,25 W, analisis apakah resistor aman digunakan berdasarkan hasil perhitungan ideal.
19. Jelaskan fenomena skin effect pada konduktor yang membawa sinyal AC berfrekuensi tinggi. Bagaimana fenomena tersebut memengaruhi resistansi efektif kabel dan pemilihan jenis konduktor pada sistem komunikasi RF?
20. Sebuah kawat lurus panjang membawa arus sebesar 5 A. Hitung medan magnet pada titik yang berjarak 10 cm dari kawat dengan persamaan \(B=\frac{\mu_0 I}{2\pi r}\), menggunakan \(\mu_0=4\pi\times10^{-7}\) H/m. Selanjutnya, tentukan medan magnet jika arus diturunkan menjadi 2 A pada jarak yang sama.
21. Sebuah solenoida memiliki 800 lilitan, panjang 0,40 m, dan dialiri arus 0,25 A. Hitung medan magnet ideal di dalam solenoida berinti udara dengan persamaan \(B=\mu_0\frac{N}{l}I\). Jelaskan pengaruh jumlah lilitan dan arus terhadap kuat medan magnet.
22. Dua kabel membawa arus dengan arah yang berlawanan dan diletakkan berdekatan. Jelaskan bagaimana medan magnet yang dihasilkan kedua kabel dapat memengaruhi induksi gangguan pada rangkaian di sekitarnya. Uraikan peran penataan kabel dan pengurangan luas loop dalam mengurangi gangguan elektromagnetik.
23. Sebuah kumparan dengan 150 lilitan mengalami perubahan fluks magnet per lilitan dari 0,008 Wb menjadi 0,002 Wb dalam waktu 0,03 s. Hitung besar GGL induksi rata-rata menggunakan Hukum Faraday. Jelaskan pengaruh jumlah lilitan dan laju perubahan fluks terhadap GGL induksi.
24. Sebuah induktor 75 mH mengalami perubahan arus sebesar 1,8 A dalam waktu 6 ms. Hitung besar tegangan induksi pada induktor dengan asumsi induktansi konstan. Jelaskan mengapa dioda flyback dapat digunakan untuk melindungi sakelar elektronik ketika arus induktor diputus.
25. Sebuah transformator ideal memiliki 1.000 lilitan pada kumparan primer dan 250 lilitan pada kumparan sekunder. Jika tegangan primer 220 V, hitung tegangan sekunder. Jika arus sekunder 2 A, hitung arus primer dengan menganggap daya masukan sama dengan daya keluaran. Jelaskan prinsip kerja transformator berdasarkan induksi elektromagnetik.
