LISTRIK BOLAKBALIK ALTERNATING CURRENT AC ArusTegangan BolakBalik v
LISTRIK BOLAK-BALIK ALTERNATING CURRENT (AC)
Arus/Tegangan Bolak-Balik v Arus/tegangan bolak-balik adalah arus/tegangan yang besar/nilainya selalu berubah-ubah secara periodik. Simbol tegangan bolak-balik adalah ~ dan dapat diukur dengan Osiloskop (mengukur tegangan maksimumnya). v Dalam bentuk diagram, arus bolak-balik dinyatakan dengan grafik sinus (cosinus), karena perubahannya secara periodik seperti fungsi sinus/cosinus.
Generator AC � Generator adalah alat yang dapat menimbulkan/menghasilkan sumber tegangan. = 2 f = frekuensi anguler f = frekuensi � Arus Bolak-Balik (I) yang mengalir adalah :
Daya Rata-rata Ø Daya yang dikirimkan ke resistansi R pada setiap saat adalah : Ø Karena arus bernilai kuadrat, nilai dayanya selalu positif. Kuantitas sin 2 t bervariasi antara 0 dan 1. Daya rata-ratanya adalah : atau
Arus dan Tegangan Rata-Rata � Arus dan tegangan rata-ratanya dari listrik AC adalah : � Nilai efektif (nilai rms) arus dan tegangan AC adalah :
Contoh Soal Hitung resistansi dan arus puncak dalam sebuah hair dyer 1000 W yang dihubungkan dengan tegangan 220 V. Apa yang terjadi jika alat tersebut dihubungkan ke tegangan 240 V? � Jawab : sehingga � Dari Hukum Ohm, resistansi alat adalah :
Reaktansi Induktif � Reaktansi Induktif : Hambatan induktor pada rangkaian arus bolak-balik. XL = 2 f. L � Tegangan dan Arus pada Induktor : V = Vmax sin t I = Imax sin( t-90°) Ø Jadi beda fase dalam rangkaian induktif 90° (arus ketinggalan 90° dari tegangan)
Reaktansi Kapasitif � Reaktansi Kapasitif : Hambatan kapasitor pada rangkaian arus bolak-balik. XC = 1/( C) = 1/(2 f. C) � Tegangan dan Arus pada Kapasitor : V = Vmax sin t I = Imax sin( t+90°) ü Jadi beda fase dalam rangkaian kapasitif adalah 90° (arus mendahului 90° dari tegangan)
Diagram Fasor �Fasor adalah suatu metoda penggambaran tegangan dan arus pada suatu rangkaian AC secara vektor. I dan VR mempunyai beda fase nol sehingga vektornya digambarkan berhimpit.
Diagram Fasor �I dan VL berbeda fase 90° sehingga vektor-vektor digambarkan tegak lurus (letak VL dan I tidak boleh dipertukarkan) �
Diagram Fasor �I dan Vc berbeda 90° sehingga vektor-vektornya (tidak bisa dipertukarkan).
Rangkaian Seri : R, L dan C �Diagram fasor dari rangkaian seri R, L, C IMPEDANSI RANGKAIAN : Z = Ö[R² + (XL-XC)²] BEDA FASE RANGKAIAN : tg q = (XL - XC)/R TEGANGAN RANGKAIAN (penjumlahan vektor-vektor VL, Vc dan VR) : V = Ö[VR² + (VL - VC)²]
Kesimpulan �Jika : XL > XC maka tg positif berarti tegangan mendahului arus (rangkaian bersifat induktif). XL < XC maka tg negatif berarti arus mendahului tegangan (rangkaian bersifat kapasitif). XL = XC maka tg = nol sehingga Z = R. Jadi di dalam rangkaian hanya ada hambatan R dan dikatakan pada rangkaian terjadi resonansi seri (rangkaian bersifat resistif). �FREKUENSI RESONANSI :
- Slides: 13