MATERI ARUS BOLAK – BALIK
A. PENGERTIAN ARUS LISTRIK
BOLAK-BALIK
1. Membedakan Tegangan Ac Dan
Teganga Dc
Arus bolak-balik atau alternating current (AC) sangat berbeda
dengan arus searah. Besarnya tegangan arus searah atau direct current (DC)
selalu tetap terhadap waktu, sedangkan besarnya tegangan AC selalu berubah
terhadap waktu. Tegangan pada listrik arus bolak-balik membentuk sinusoidal
sedangkan tegangan pada listrik arus searah membentuk garis lurus. Perbedaan
tegangan DC dan AC dapat kita amati dengan menggunakan alat ukur yang disebut
osiloskop.
Pada tegangan AC terdapat tegangan puncak dan tegangan efektif.
Tegangan puncak yaitu tegangan maksimal dari listrik AC
sedangkan tegangan efektif yaitutegangan yang terukur saat diukur dengan
voltmeter. Hubungan matematis antara tegangan puncak atau tegangan max dengan
tegangan efektif yaitu:
2. Arus Dan Tegangan
Sinusoidal
Sumber arus bolak-balik adalah generator ac yang dapat
menghasilkan ggl induksi sebesar
Pada rangkaian arus bolak-balik yang mempunyai hambatan R
berlaku juga hukum Ohm. Dengan demikian
B. IMPEDANSI, TEGANGAN
DAN ARUS BOLAK-BALIK
Dalam rangkaian sederhana bolak-balik umumnya terdapat komponen
resistor, inductor dan kapasitor. Pada masing-masing komponen tersebut bila
dialiri arus listrik AC akan timbul impedansi, tegangan dan arus.
1. Impedansi
Impedasnsi yaitu hambatan atau reaksi pada rangkaian arus
bolak-balik. Hambatan pada resistor dinamakan reaktansi resistantif (
XR ), pada kapasitor dinamakan reaktansi kapastiif ( XC ), dan pada
inductor dinamakan reaktansi induktif ( XL ). Besarnya masing-masing
hambatan tersebut adalah :
Jika komponen tersebut dalam rangkaian seri seperti di atas,
maka impedansinya adalah :
2. Tegangan Dan Arus Bolak –
Balik
Besarnya tegangan total pada rangkaian arus bolak – balik di
atas yaitu:
Rangkaian di atas merupakan rangkaian seri, sehingga besarnya
arus yang mengalir pada rangkaian tersebut sama besar :
3. Hubungan Impedansi,
Tegangan Dan Arus Bolak-Balik
Secara matematis, hubungan hambatan, tegangan dan arus AC sama
dengan pada arus DC berlaku hukum Ohm :
Diagram Pashor
Hubungan antara R, L, C dan Z dapat dinyatakan dalam suatu
diagram yang dinamakan diagram pashor. Hubungan XR, XL. Dan XC di gambarkan
dalam suatu system sumbu koordinat seperti pada gambar:
θ = beda fase antara tegangan ( V ) dan arus ( I ) pada
rangkaian listrik AC
Resonansi
Resonansi yaitu keadaan dimana XL = XC . keadaan ini dapat
terjadi pada frekuensi tertentu. Frekuensi saat terjadinya resonansi disebut
frekuensi resonansi besarnya ;
C. KAPASITOR DALAM RANGKAIAN
ARUS BOLAK-BALIK
1. Pada Ragkaian Kapasitif
Arus Mendahului Tegangan
Sebuah kapasitor ( C ) yan dihubungkan dengan sumber arus
bolak-balik ditunjukkan pada gambar. Rangkaian seperti ini disebut rangkaian
kapasitif.
Besarnya arus dan tegangan pada rangkaian kapasitif dinyatakan
dengan persamaan:
2. Beda Fase Pada Rangkaian
Kapasitif
Dengan melihat grafik sinusoidal dapat dinyatakan bahwa beda
fase atau selisih fase anatara arus dan tegangan pada rangkaian kapasitif
adalah 90 derajat ½ π , dengan tegangan ketinggalan oleh arus
atau arus mendahului tegangan.
3. Reaktansi Kapasitif
Hambatan yang timbul pada kapasitor yang dihubungkan dengan
rangkaian arus bolak-balik disebut reaktansi kapasitif. Besarnya reaktansi
kapasitif di rumuskan :
D. DAYA PADA RANGKAIAN AC
Inductor murni L dan kapasitor murni C yang berbeda dalam
rangkaian AC tidak pernah membuang energy listrik, tetapi hanya melakukan
pengalihan bolak-balik energy dari rangkaian ke medan magnetic atau medan
listrik. Lain halnya dengan arus yang mengalir melaui penghambat R . di
dalam R , energy di ubah menjadi kalor yang tidak dapat di ubah kembali ,menjadi
listrik.
Besarnya energy listrik per satuan waktu yang di ubah menjadi
kalor disebut daya listrik. Daya listrik pada rangkaian AC identik dengan daya
lisrik pada rangkaian DC yaitu :
Dalam hal ini VR adalah komponen tegangan yang sefase
dengan arus, dengan demikian maka :
besaran cos θ disebut factor daya pada rangkaian.
Karena θ dapat berubah, maka daya rangkaian AC
pun dapat berubah menurut besarnya sudut fase. Jika pada rangkaian hanya ada R,
atau tidak ada L dan C, maka θ = 0 sehinggan cos θ = 1 . dalam keadaan itu , P = V . i
E. PEMAKAIAN ARUS
LISRIK AC
1. Transmisi Tenaga Listrik
Listrik dari PLN yang kita pakai di rumah adalah listrik arus
bolak-balik ( AC ) .Listrik bisa masuk ke rumah kita melalui suatu cara yang disebut
transmisi tenaga listrik
2. Pemakaian Listrik Di Rumah
Kita
Arus listrik masuk ke rumah kita melalui kWh meter dan pembatas
daya. Alat kWh meter berfungsi untuk mengatur banyaknya energy listrik yang
digunakan, sedangkan pembatas daya berfungis untuk membatasi daya maksimum yang
dapat di gunakan di rumah kita.
Komentar
Posting Komentar