ANALISIS KEADAAN TUNAK RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK ALTERNATING

ANALISIS KEADAAN TUNAK RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK ALTERNATING CURRENT (AC) TF 2105 Rangkaian Listrik dan Elektronika Suprijanto 1

TEGANGAN DAN ARUS SINUSOIDAL tegangan dan arus selain berubah nilainya, polaritasnya juga berubah Secara matematis tegangan 2

TEGANGAN DAN ARUS SINUSOIDAL Untuk mempermudah perhitungan, tegangan sinusiodal ini dinyatakan : VR dan VI masing-masing adalah bagian nyata dan bagian imajiner dari V. Untuk menyatakan amplituda tegangan bolak balik : 3

IMPEDANSI Dalam arus bolak balik elemen listrik elemen yang terlibat : R, L dan C Impedansi : Z = R + j. X Hukum Ohm yang lebih umum : V = ZI Impedansi Induktor (ZL) : Jika 4

IMPEDANSI Impedansi suatu kapasitor Vc impedansi dari tahanan, induktor dan kapasitor 5

RANGKAIAN SERI RL Impedansi dalam kompleks 6

RANGKAIAN SERI RL Impedansi dalam kompleks Impedansi dalam fasor tegangannya dinyatakan dengan notasi fasor : Karena arus yang terjadi tertinggal fasanya oleh tegangan, maka rangkaian seri RL ini disebut sebagai rangkaian lagging. 7

RANGKAIAN SERI RL Contoh: Menghitung impedansi rangkaian seri RL : Arus 8

RANGKAIAN SERI RC Impedansi dalam kompleks Impedansi dalam fasor 9

RANGKAIAN SERI RC Impedansi dalam kompleks Impedansi dalam fasor Karena arus yang terjadi mendahului tegangan, maka rangkaian seri RC ini disebut sebagai rangkaian leading. 10

RANGKAIAN SERI RC Tentukan arus yang terjadi pada rangkaian dibawah ini. 11

ADMITANSI Untuk menganalisis rangkaian-rangkaian paralel dengan lebih mudah biasanya digunakan pengertian admitansi (Y)yang merupakan kebalikan dari impedansi (Z) dengan satuan mho atau S (Siemens). Kebalikan dari resistansi (R) disebut kondukstansi (G) kebalikan dari reaktansi (X) disebut suseptansi (B) Admitansi kompleks Impedansi kompleks 12

RANGKAIAN PARALEL RL Admitansi gabungannya Arus yang terjadi 13

RANGKAIAN PARALEL RL 14

RANGKAIAN PARALEL RC 15

RANGKAIAN PARALEL RC Tentukan arus pada rangkaian di bawah ini 16

RANGKAIAN SERI RLC 17

RANGKAIAN SERI RLC 18

RANGKAIAN PARALEL RLC 19

RANGKAIAN PARALEL RLC 20

HUKUM KIRCHOFF PADA ARUS BOLAK BALIK Pada HKT untuk arus searah, jumlah aljabar dari tegangan pada suatu simpal harus nol. Untuk arus bolak balik, jumlah fasanya juga harus nol. Pada HKA untuk arus searah, jumlah aljabar dari arus pada suatu titik cabang harus nol. Untuk arus bolak balik, jumlah fasanya juga harus nol. Jumlah tegangan dan arus kompleks harus nol. 21

HUKUM KIRCHOFF PADA ARUS BOLAK BALIK Hitung arus I 1 pada rangkaian di bawah ini dengan menggunakan hukum Kirchoff. 22

HUKUM KIRCHOFF PADA ARUS BOLAK BALIK 23

HUKUM KIRCHOFF PADA ARUS BOLAK BALIK Menghitung pembilang dan penyebut : 24

HUKUM KIRCHOFF PADA ARUS BOLAK BALIK Tentukan tegangan VAB pada rangkaian listrik di bawah ini. elemen-elemen yang terhubung seri digabungkan terlebih dahulu 25

HUKUM KIRCHOFF PADA ARUS BOLAK BALIK aturan Cramer 26

HUKUM KIRCHOFF PADA ARUS BOLAK BALIK Tentukan tegangan VAB pada rangkaian listrik di bawah ini. 27

DAYA PADA ARUS BOLAK BALIK daya sesaat 28

DAYA PADA ARUS BOLAK BALIK daya sesaat daya rata-rata yang diserap oleh suatu elemen dua terminal 29

DAYA PADA ARUS BOLAK BALIK Tegangan dan arus dinyatakan dengan notasi fasor 30

DAYA PADA ARUS BOLAK BALIK Hitung daya rata-rata yang diserap oleh semua elemen pada rangkaian listrik di bawah ini. Bandingkan dengan daya rata-rata yang dikeluarkan oleh sumber tegangan. formula pembagian arus 31

DAYA PADA ARUS BOLAK BALIK 32

DAYA PADA ARUS BOLAK BALIK sama dengan daya total yang diserap oleh semua elemen. 33

HARGA RMS (root mean square) Harga rms dari tegangan dan arus didefinikan Bila tegangan dan arusnya sinusiodal 34

HARGA RMS (root mean square) sehingga daya-rata 35

DAYA PADA ARUS BOLAK BALIK Hitung daya rata-rata yang diberikan oleh generator yang bekerja pada frekuensi 60 Hz , daya yang diserap oleh beban daya yang didisipasi oleh impedansi generator pada rangkaian di bawah ini. 36

DAYA PADA ARUS BOLAK BALIK Z Load Menghitung impedansi sumber dan impedansi beban : Z Induktif Z kapasitif Z Load Menghitung arus : 37

DAYA PADA ARUS BOLAK BALIK Z Load Menghitung arus : Menghitung daya disipasi pada beban: 38

DAYA PADA ARUS BOLAK BALIK Z Load Menghitung daya yang diberikan oleh generator: Menghitung daya yang didisipasi oleh impedansi generator : 39

DAYA KOMPLEKS Misalkan suatu elemen dua terminal masing-masing mempunyai fasor tegangan dan arus : Daya kompleks didefinisikan Bagian nyata dari daya kompleks Bagian maya dari daya kompleks 40

DAYA KOMPLEKS Bagian nyata = daya disipasi (P) Bagian maya = daya reaktif (Q) daya disipasi(P) dan daya reaktif(Q) dapat dihitung dengan terlebih dahulu menentukan daya kompleksnya (S). Daya kompleks sebagai daya tampak ( apparent power) Daya disipasi sebagai daya aktif Daya terdisipasi dalam tahanan Daya reaktif sebagai daya yang tersimpan didalam kapasitor & induktor. 41

DAYA KOMPLEKS Daya disipasi sebagai daya aktif Daya terdisipasi dalam tahanan Daya reaktif sebagai daya yang tersimpan didalam kapasitor & induktor. Faktor daya(pf) = perbandingan antara daya reaktif dan daya tampak 42

DAYA KOMPLEKS Hitung daya yang terdisipasi dalam R, daya yang tersimpan dalam kapasitor, daya yang tersimpan dalam induktor dan tunjukkan bahwa jumlah ketiga daya ini sama dengan daya kompleks yang diberikan oleh sumber tegangan. Menghitung daya kompleks yang keluar dari sumber tegangan : 43

DAYA KOMPLEKS Menghitung daya aktif yang terdisipasi dalam tahanan : Menghitung daya reaktif yang tersimpan dalam kapasitor 44

DAYA KOMPLEKS Menghitung daya reaktif yang tersimpan dalam induktor jumlah daya aktif dan daya reaktif 45