Selamat Datang Dalam Kuliah Terbuka Ini 1 Kuliah
Selamat Datang Dalam Kuliah Terbuka Ini 1
Kuliah terbuka kali ini berjudul “Analisis Rangkaian Listrik di Kawasan Fasor” 2
Disajikan oleh Sudaryatno Sudirham melalui www. darpublic. com 3
Pada sesi ini kita akan membahas: Konsep Impedansi Hukum Rangkaian Dalam Fasor Kaidah Rangkaian dalam Fasor Teorema Rangkaian dalam Fasor 4
Impedansi 5
Di kawasan waktu kita mengenal karakteristik i – v suatu piranti sebagai relasi antara tegangan pada piranti dan arus yang melewatinya. Karakteritik tesebut didefinisikan dengan tidak memandang bagaimana bentuk tegangan dan arusnya. Untuk resistor, relasi antara tegangan dan arusnya adalah Untuk rinduktor, relasi antara tegangan dan arusnya adalah Untuk kapasitor, relasi antara tegangan dan arusnya adalah 6
Di kawasan fasor arus maupun tegangan bukan lagi merupakan fungsi waktu. Namun tegangan dan arus tetap memiliki nilai dan kita tetap dapat mencari relasi antara fasor arus dan fasor tegangan. Muncullah Konsep Impedansi Konsep ini tidaklah terbatas pada besaran arus dan tegangan yang dinyatakan dalam bentuk fasor saja, tetapi juga pada arus dan tegangan yang dinyatakan dalam bentuk lain yang bukan waktu, misalnya fungsi s , yang juga akan kita pelajari pada waktunya. Dalam sesi ini kita akan melihat konsep impedansi di kawasan fasor 7
Impedansi di Kawasan Fasor Impedansi suatu elemen rangkaian di kawasan fasor adalah perbandingan antara fasor tegangan dan fasor arus elemen tersebut fasor tegangan fasor arus impedansi Catatan: Ada pengertian impedansi di kawasan s yang akan kita pelajari kemudian 8
Resistor Kita lihat resistor di kawasan waktu dengan arus dan tegangan berbentuk sinus i. R + v. R Arus dan tegangan yang merupakan fungsi cosinus t ini dapat kita tulis dalam fungsi eksponensial 9
Arus dan tegangan dalam fungsi ekponensial di kawasn waktu dapat kita transformasikan ke kawasan fasor kawasan waktu Perbandingan arus/tegangan kawasan fasor Perbandingan fasor arus/tegangan Impedansi resistor di kawasan waktu bernilai sama dengan impedansinya di kawasan fasor 10
Induktor di kawasan waktu dengan arus dan tegangan berbentuk sinus Kawasan waktu i. L Kawasan fasor + v. L hubungan diferensial Impedansi hubungan linier 11
Kapasitor di kawasan waktu dengan arus dan tegangan berbentuk sinus Kawasan fasor Kawasan waktu + v. C ` i. C hubungan diferensial hubungan linier 12
Impedansi dan Admitansi Impedansi: Z Admitansi: Y = 1 / Z Perhatikan: relasi ini adalah relasi linier. Di kawasan fasor kita terhindar dari perhitungan diferensial. 13
Impedansi Secara Umum • Perhatian : Walaupun impedansi merupakan pernyataan yang berbentuk kompleks, akan tetapi impedansi bukanlah fasor. Impedansi dan fasor merupakan dua pengertian dari dua konsep yang berbeda. – Fasor adalah pernyataan dari sinyal sinus – Impedansi adalah pernyataan elemen. 14
Kaidah Rangkaian 15
Hubungan Seri R I + VR R + VR I j L + VL j/ C + VC 16
Kaidah Pembagi Tegangan j L I + VL j/ C + VC 17
Kaidah Pembagi Arus Itotal I 2 I 1 R j L I 3 j/ C 18
Diagram Fasor 19
Arus dan Tegangan pada Induktor Misalkan L = 0, 5 H , i. L(t) = 0, 4 cos(1000 t) A Di kawasan waktu: Im V A Arus 90 o di belakang tegangan Re v. L(t) 100 i. L(t) detik 20
Arus dan Tegangan pada Kapasitor Misalkan C = 50 p. F , i. C(t) = 0, 5 cos(106 t) m. A Di kawasan waktu: Im Re arus 90 o mendahului tegangan V m. A v. C(t) 10 i. C(t) detik 21
Beban Kapasitif Pada sebuah beban : v(t) =120 cos(314 t +10 o) V i(t) = 5 cos(314 t + 40 o) A Im arus mendahului tegangan Re 22
Beban Induktif Pada sebuah beban : v(t) =120 cos(314 t + 20 o) V i(t) = 5 cos(314 t 40 o) A Im Re arus tertinggal dari tegangan 23
Beban RLC Seri, kapasitif vs(t) = 250 cos 500 t V + 100 Transformasi rangkaian ke kawasan fasor 20 F 50 m. H + 100 j 100 j 25 Beban RLC seri ini bersifat kapasitif |ZC| > |ZL| arus mendahului tegangan Im Re Jika kita kembali ke kawasan waktu: i(t) = 2 cos(500 t + 36, 87 o) A 24
Fasor Tegangan Tiap Elemen Vs= 250 0 o. V + 100 j 100 j 25 Im Re Fasor tegangan rangkaian mengikuti hukum Kirchhoff 25
Beban RLC seri, induktif Vs= 250 0 o. V + 100 j 25 j 100 Im I V Re Pada beban kapasitif |ZL| > |ZC| arus tertinggal dari tegangan 26
Beban RLC Paralel I Vs= 250 0 o. V j 25 + 100 Im j 100 I V Re 27
Teorema Rangkaian 28
Prinsip Proporsionalitas Y = fasor keluaran, X = fasor masukan, K = konstanta proporsionalitas yang pada umumnya merupakan bilangan kompleks 29
Prinsip Superpossi Prinsip Superposisi selalu berlaku di kawasan waktu dan berlaku di kawasan fasor bila frekuensi sama 30
Contoh 20 cos 4 t V + 20 0 o _ 8 j 12 j 6 + _ 8 3 H io 3 cos 4 t A 8 j 12 j 6 3 0 o 31
Teorema Thévenin A A v. T + RT VT B Kawasan waktu + ZT B Kawasan fasor 32
Contoh Rangkaian Ekivalen Thévenin A B 10 j 100 0, 1 90 o A + 20 45 o V ` A VT + B ZT 33
Kuliah Terbuka Analisis Rangkaian Listrik Di Kawasan Fasor Sesi 2 Sudaryatno Sudirham 34
- Slides: 34