qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmrtyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopas

Tegangan Arus Bolak-Balik

15 febuary 2010

By :M. Tegar Arie PamungkazKelas : X.TI

Tugas Sekolah

Teori Arus Bolak Balik

Osiloskop = mengukur tegangan maxE=Emax. Sin .tEefektif = yang diukur oleh voltmeterEmax = yang belum terukurEpp = dari puncak ke puncakω = frekwensi angulert = waktuVmax = tegangan maksimumImax = Arus maksimumT = periode

Eefektif=

Iefektif= Iefektif = Imax{ }

Epp = 2.Emax

I. Resistor pada DC-AC

II. Induktor (L) pada DC-AC

Xl = reaktansi induktif

1

(satuan XL = ohm)

III. Capacitor pada DC-AC

C = kapasitas kapasitor Q=C.V Xc = reaktansi kapasitif

XC =

(Satuan XC = 0hm)IV. R-L-C dirangkai seri

1.

2.

3. Gambar fasor

2

4.

5.

6.

7. Daya=Psemu.cos

Daya=Psemu.

Psemu = V.I (Volt Amper)a. RLC bersifat induktif

V mendahului I dengan beda fase b. RLC resonansi

Z = R kuat arus paling besar, karena hambatan total paling kecil.

c. RLC bersifat capasitifI mendahului V dengan beda fase

8. tg =

Z = Impedansiθ = sudut faseL = induktansi dirif = frekwensiT = periodeR = hambatan

Rumus tegangan arus bolak balik

3

Arus/Tegangan Bolak Balik Dan Nilai Efektif ARUS/TEGANGAN BOLAK-BALIK

Arus/tegangan bolak-balik adalah arus/tegangan yang besarnya selalu berubah-ubah secara periodik. Simbol tegangan bolak-balik adalah ~ dan dapat diukur dengan Osiloskop (mengukur tegangan maksimumnya).

NILAI EFEKTIF KUAT ARUS/TEGANGAN AC

Nilai efektif kuat arus/tegangan AC adalah arus/tegangan AC yang dianggap setara dengan kuat arus/tegangan AC yang menghasilkan jumlah kalor yang sama ketika melalui suatu penghantar dalam waktu yang sama.

Kuat arus efektif : Ief = Imaks / Ö2

Tegangan efektif : Vef = Vmaks / Ö2

Besaran yang ditunjukkan oleh voltmeter/amperemeter DC adalah tegangan/kuat arus DC yang sesungguhnya,sedangkan yang ditunjukan oleh voltmeter/amperemeter AC adalah tegangan/kuat arus efektif, bukan tegangan/kuat arus sesungguhnya.

Generator Generator adalah alat yang dapat menimbulkan sumber tegangan.

Tegangan Bolak-Balik (V) yang ditimbulkan oleh generator :

V = Vm sin wt

w = 2pf = frekuensi anguler

Arus Bolak-Balik (I) yang mengalir adalah :

I = V/R = Vm/R sin wt

I = Im sin wt

4

Vm = tegangan maksimum

Induktor Dalam Rangkaian Arus Bolak Balik Reaktansi Induktff : hambatan induktor pada rangkaian arus bolak-balik.

XL = w > L = 2pf.L

• Tegangan dan Arus pada Induktor :

V = Vm sin wt I = Im sin(wt-90°)

Jadi beda fase dalam rangkaian induktif 90° (arus ketinggalan 90° dari tegangan)

Pada gambar terlihat : - beda fase I dan VL ialah 90° (tegangan mendahului arus) - beda fase I dan V ialah 45° (tegangan mendahului arus

Kapasitor Pada Rangkaian Arus Bolak Balik Reaktansi Kapasitif : hambatan kapasitor pada rangkaian arus bolak-balik.

XC = 1/(wC) = 1/(2pf.C)

Tegangan dan Arus pada Kapasitor:

V = Vm sin wt I = Im sin (wt + 90°)

5

Jadi beda fase dalam rangkaian kapasitif 90° (arus mendahului 90° dari tegangan)

Pada gambar terlihat : - beda fase I dan VL = 90° (arus mendahului tegangan) - beda fase I dan V = 67,4° (arus mendahului tegangan)

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

I dan VL berbeda fase 90° sehingga vektor-vektor digambarkan tegak lurus (letak VL dan I tidak boleh dipertukarkan).

I dan Vc berbeda 90° sehingga vektor-vektornya ^ (tidak bisa dipertukarkan).

Merupakan fasor dari rangkaian seri

Rangkaian Seri RLC IMPEDANSI RANGKAIAN : Z = Ö[R² + (XL-XC)²]

BEDA FASE RANGKAIAN : tgq = (XL - XC)/R

6

TEGANGAN RANGKAIAN (penjumlahan vektor-vektor VL, Vc dan VR) : V = Ö[VR² + (VL - VC)²]

Jika : XL > XC maka tg q positif berarti tegangan mendahului arus (rangkaian bersifat induktif).

XL < XC maka tg q negatif berarti arus mendahului tegangan (rangkaian bersifat kapasitif).

XL = XC maka tg q = nol sehingga Z = R Jadi di dalam rangkaian hanya ada hambatan R. dan dikatakan pada rangkaian terjadi resonansi seri (rangiaian bersifat resistif).

BESAR FREKUENSI RESONANSI :

F = 1/(2p) X Ö[ 1/(LC)]

Daya Rata-Rata (P)

Daya rata-rata (P) tiap perioda yang diberikan sumber kepada rangkaian arus bolak-balik adalah : P = ½ Vm . Im cosq dengan q = faktor daya

Untuk rangkaian resistif, XL - XC = 0 Þ cosq = 1 maka P = Vof. Lof

Kesimpulan:

Contoh 1 :

Suatu rangkaian R-L seri dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik V = 100 sin200t dengan V dalam volt dan t dalam detik.

7

Jika besar induktor L = 300 mH dan arus maksimum yang mengalir 1A, hitunglah tegangan antara ujung-ujung R !

Jawab :

Dari tegangan V = 100 sin 200t dapat diketahui bahwa

Vm = 100 volt dan w = 200 rad/det

XL = w L = 200 x 300.10E-3 = 60 W

Z = Vm/Im = 100/1 = 100 W

Z² = R² + XL² Þ 100² = R² + 60² Þ R = 80 W

Jadi tegangan pada ujung-ujung R adalah

VR = Im R = 80.1 = 80 volt

Contoh 2 :

Suatu rangkaian seri R-C mempunyai arus 2A. Jika R = 100 W dan C = 10E-3/24p F, serta rangkaian berosilasi dengan frekuensi 50 Hz. Hitunglah : VR, VC, V, dan z !

Jawab :

VR = I . R = 2 x 100 = 200 volt

XC = 1 = 1 . 24p 2pf.c 2p.50 10E-3

Vc = I. Xc = 2 x 240 = 480 volt

V = Ö(VR² + VC²) = Ö(200² + 480²) = 520 volt

tg q = VC = XC = 240 VR R 100

8

q = 67,38° (fase rangkaian, arus mendahului tegangan)

Z = Ö(Xc² + R²) = Ö(240² + 100²) = 260 ohm.

Contoh Arus Bolak Balik

1. sinyal-sinyal radio atau audio yang disalurkan melalui kabel, yang juga merupakan listrik arus bolak-balik. Di dalam aplikasi-aplikasi ini, tujuan utama yang paling penting adalah pengambilan informasi yang termodulasi atau terkode di dalam sinyal arus bolak-balik tersebut.

2. Generator arus bolak balik.

3.lampu yg menggunakan arus bolak balik.

9