ac listrik
DESCRIPTION
listrikTRANSCRIPT
Perhatikan gambar rangkaian R-L-C seri yang dihubungkan dengan arus dan tegangan listrik Bolak-balik. (R= Resistor=hambatan, L=inductor=kumparan, C=Kapasitas kapasitor)
Tentukan :
• a. Nilai reaktansi/hambatan induktif (XL) dari induktor • b. Nilai reaktansi kapasitif/hambatan kapasitif dari kapasitor (XC) • c. Nilai impedansi /hambatan total rangkaian • d. Nilai tegangan maksimum sumber listrik • e. Nilai tegangan efektif sumber listrik • f. Nilai kuat arus maksimum rangkaian • g. Nilai kuat arus efektif rangkaian • h. Nilai tegangan antara titik A dan B • i. Nilai tegangan antara titik B dan C • j. Nilai tegangan antara titik C dan D • k. Nilai tegangan antara titik A dan D • l. Nilai faktor daya rangkaian • m. Nilai sudut fase antara tegangan dan arus listrik • n. Nilai daya yang diserap rangkaian • o.Sifat rangkaian ( kapasitif, induktif atau resistif) • p. Nilai tegangan sesaat sumber listrik saat t = (0,15) sekon • q. Persamaan kuat arus sumber listrik • r. Nilai kuat arus sesaat sumber listrik saat t = (0,45) sekon • s. Nilai tegangan rata-rata • u. Nilai kuat arus rata-rata • v. Lukis diagram fasor arus dan tegangan dari rangkaian RLC di atas
w. Lukis diagram fasor hambatan, reaktansi dan impedansi dari rangkaian RLC di atas
PembahasanPersamaan tegangan pada arus bolak-balik sebagai berikut :
dimana V adalah nilai tegangan sesaat (saat waktu t), Vmax adalah nilai maksimum tegangan, ω adalah frekuensi sudut sumber listrik. Sehingga nilai frekuensi sudut sumber adalah ω = 200 rad/sCatatan : Jika beberapa referensi lain atau di sekolah menggunakan lambang-lambang yang berbeda disesuaikan saja.
a. Untuk mencari reaktansi induktif dengan rumussebagai berikut :
b. Reaktansi kapasitif (XL) :
c.Impedansi rangkaian (Z) :
d. Nilai tegangan maksimum cari dari persamaan tegangan
V maks = 100 Volt
e. Tegangan efektif cari dari hubungannya dengan tegangan maksimum
f Nilai kuat arus maksimum :
g. Nilai kuat arus efektif/kuat arus yangmengalir (i)
h. Nilai tegangan antara titik A dan B :
VAB = VR = I x R = ieff x R = √2 x 30 = 30√2 Volti. Nilai tegangan antara titik B dan C:
VBC = VL = I x XL = ieff x XL = √2 x 80 = 80√2 Volt
j. Nilai tegangan antara titik C dan D :
VCD = VC = I x XC = ieff x XL = √2 x 40 = 40√2 Volt
k Nilai tegangan antara titik A dan D :
Secara umum untuk mencari tegangan antara dua titik katakanlah A dan D yang mengandung komponen R, L dan C dengan tegangan masing-masing yang sudah diketahui gunakan persamaan :
dimana VR , VL dan VC berturut- turut adalah tegangan pada masing-masing komponen R, L dan C ..
l. Nilai faktor daya rangkaian :
Faktor daya rangkaian (power factor = pf , in english) tidak lain adalah nilai cosinus dari sudut fase
dimana
m. Nilai sudut fase antara arus dan tegangan
n. Nilai daya yang diserap rangkaian
o. Sifat rangkaian ( kapasitif, induktif atau resistif)
Untuk sifat rangkaian gunakan ketentuan berikut :
Jika XL > XC → rangkaian bersifat induktif
Jika XC > XL → rangkaian bersifat kapasitif
Jika XL = XC → rangkaian bersifat resistif (resonansi seri)
Sehingga rangkaian di atas bersifat induktif ( tegangan mendahului arus)
p. Nilai tegangan sesaat sumber listrik saat t = ( 0,15) sekon :
q. Persamaan kuat arus sumber :
Untuk mencari persamaan arus perhatikan ketentuan berikut :
Jika persamaan tegangan dinyatakan dalam V = Vmax sin ω t
maka persamaan kuat arusnya adalah:
i = imaks Sin (200t – 53o)= 2 Sin (200t – 53o)
r. Nilai kuat arus saat t = 0,45 sekon
i = imaks Sin (200t – 53o)= 2 Sin (200x 0,45 – 53o)= 2 Sin 37 = 3x 0,6= 1,8 A