Download - Asal Mula Arus Listrik AC
-
5/28/2018 Asal Mula Arus Listrik AC
1/7
Asal mula arus listrik AC
Akhir abad 19, Nicola Tesla dan George Westinghouse memenangkan
proposal pendistribusian daya dengan menggunakan arus bolak-balik (ac) di
Amerika Serikat mengalahkan Thomas Edison yang mengusulkan arus searah(dc)
untuk pendistribusian. Arus ac memiliki keunggulan efisiensi energy pada saat
dihantarkan sementara pada arus DC Daya berubah menjadi kalor (panas) yang
sangat besar.
Arus bolak-balik ( AC / alternating current ) adalaharus listrik dimana
besarnya dan arahnya arus berubah-ubah secara bolak-balik. Berbeda denganarus
searah dimana arah arus yang mengalir tidak berubah-ubah dengan waktu. Bentuk
gelombang dari listrik arus bolak-balik biasanya berbentuk gelombang sinusoida,
karena ini yang memungkinkan pengaliran energi yang paling efisien. Namun
dalam aplikasi-aplikasi spesifik yang lain, bentuk gelombang lain pun dapat
digunakan, misalnya bentuk gelombang segitiga (triangular wave) atau bentuk
gelombang segi empat (square wave).
Berikut merupakan contoh diagram arus bolak-balik :
a. Arus AC berubah secara sinusoidal b. Arus AC berubah secara persegi
http://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Arus_searahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Arus_searahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Arus_searahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Arus_searahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrik -
5/28/2018 Asal Mula Arus Listrik AC
2/7
a. Arus AC berubah secara persegi b. Arus AC berubah secara transien
Secara umum, listrik bolak-balik berarti penyaluranlistrik dari sumbernya
(misalnya PLN) ke kantor-kantor atau rumah-rumah penduduk. Namun ada pula
contoh lain seperti sinyal-sinyalradio atauaudio 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.
Sebelum memahami lebih lanjut mengenai arus bolak-balik, kita terlebih
dahulu harus mengetahui hal-hal yang dipakai dalam arus bolak-balik
Resistor adalah komponen elektronik dua saluran yang didesain untuk
menahan arus listrik dengan memproduksi penurunan tegangan listrik di antara
kedua salurannya sesuai dengan arus yang mengalirinya. Resistor atau hambatan
pada rangkaian ini bersifat resistif.
Induktoradalah sebuahkomponen elektronikapasif (kebanyakan berbentuk
torus)yang dapat menyimpan energi padamedan magnetyang ditimbulkan oleh
arus listrikyang melintasinya. Kemampuan induktor untuk menyimpan energi
magnet ditentukan olehinduktansinya,dalam satuan Henry. Induktor pada
rangkaian ini adalah bersifat induktif.
http://id.wikipedia.org/wiki/Listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Radiohttp://id.wikipedia.org/wiki/Audiohttp://id.wikipedia.org/wiki/Komponen_elektronikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tegangan_listrikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Komponen_elektronika&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Komponen_elektronika&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Komponen_elektronika&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Torushttp://id.wikipedia.org/wiki/Torushttp://id.wikipedia.org/wiki/Medan_magnethttp://id.wikipedia.org/wiki/Medan_magnethttp://id.wikipedia.org/wiki/Medan_magnethttp://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Induktansinya&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Induktansinya&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Induktansinya&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Induktansinya&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Medan_magnethttp://id.wikipedia.org/wiki/Torushttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Komponen_elektronika&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Tegangan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Komponen_elektronikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Audiohttp://id.wikipedia.org/wiki/Radiohttp://id.wikipedia.org/wiki/Listrik -
5/28/2018 Asal Mula Arus Listrik AC
3/7
Kapasitoradalah suatu alat yang dapatmenyimpanenergidi dalammedan listrik,
dengan cara mengumpulkan ketidakseimbangan internal darimuatan
listrik.Kapasitor pada rangkaian ini bersifat kapasitif
Frekuensi ialah benyaknya getaran gelombang yang terjadi dalam waktu satu
detik. Rumus dari frekuensi adalah jumlah getaran dibagi dengan jumlah detik
waktu. Frekuensi ini mempunyai satuan hertz.
Isyarat AC
Isyarat AC merupakan bentuk gelombang yang sangat penting dalam bidangelektronika. Isyarat AC biasa ditulis sebagai
A sin (w t +q )
dimanaA merupakan amplitudo (harga puncak), q adalah fase awal dan w adalah
frekuensi.
Perlu dipertegas di sini bahwa w biasa disebut frekuensi anguler dengan
satuan radian per detik (rad s-1), sedangkanfbiasa digunakan untuk menunjukkan
frekuensi dari sumber tegangan dengan satuan hertz (Hz).Dalam satu periode, fase dari gelombang sinus berubah dengan 1 putaran
(cycle), atau 2p radian, karenanya kedua frekuensi mempunyai hubungan w = 2pf
dimana biasanya berhargaf = 50 atau 60 Hz.
Rangkaian AC paralel
a. Rangkaian RLC paralel
Rangkaian RLC paralel adalah kebalikan dari rangkaian RLC seri meskipun
beberapa konsep dan persamaan pada rangkaian RLC seri masih berlaku.
Namun, analisis rangkaian RLC paralel dapat menjadi sedikit lebih sulit
daripada matematis untuk rangkaian seri RLC sehingga dalam makalah ini yang
membahas mengenai rangkaian RLC paralel hanya menggunakan komponen
murni agar lebih sederhana dan mudah untuk dimengerti.
http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Penyimpanan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Penyimpanan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Medan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Medan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Medan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Muatan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Muatan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Muatan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Muatan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Muatan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Muatan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Medan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Penyimpanan&action=edit&redlink=1 -
5/28/2018 Asal Mula Arus Listrik AC
4/7
Rangkaian RLC paralel
Dalam rangkaian RLC paralel di atas, kita dapat melihat bahwa tegangan suplai, VS adalah
umum untuk semua tiga komponen sementara arus sumber IS terdiri dari tiga bagian yaitu
antara lain Arus yang mengalir melalui resistor, IR, arus yang mengalir melalui induktor, IL dan
arus yang mengalir melalui kapasitor, IC.
Pada rangkaian RLC paralel, Arus mengalir melalui masing-masing cabang dan oleh karena itu
setiap komponen akan berbeda satu sama lain. Tentunya arus yang mengalir pada setiap
komponen akan lebih kecil dari arus sumber, IS. Untuk mengetahui besarnya arus sumber (Is),
bukan dengan cara penjumlahan ketiga arus yang mengalir di setiap komponen, melainkan
dengan penjumlahan dari vektornya.
Seperti rangkaian RLC seri, kita dapat memecahkan rangkaian ini menggunakan fasor
atau metode vektor tapi kali ini diagram vektor akan memiliki tegangan sebagai acuan
dengan tiga vektor saat ini diplot terhadap tegangan. diagram fasor untuk rangkaian
RLC paralel diambil dengan menggabungkan tiga fasor individual untuk masing-masing
komponen dan menambahkan arus vector.
Hasil vektor IS diperoleh dengan menjumlahkan dua vektor, IL dan IC dan kemudian
menambahkan jumlah ini ke vektor IR tersisa. Sudut yang dihasilkan diperoleh antara Vdan IS akan menjadi sudut fase sirkuit seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
-
5/28/2018 Asal Mula Arus Listrik AC
5/7
Diagram Phasor untuk rangkaian RLC paralel
Kita bisa melihat dari diagram fasor pada sisi kanan atas bahwa vektor saat ini menghasilkan
segitiga, yang terdiri sisi miring Is yaitu arus sumber, Ir yang merupakan arus yang mengalir
pada resistor (sumbu horisontal) dan sumbu vertikal terdapat IL
IC (hasil pengurangan dariarus induktansi dan arus capasitor). Untuk memperoleh besarnya arus cabang sepanjang
sumbu x dan sumbu y dan kemudian menentukan arus total IS dapat kita gunakan teorema
Pythagoras. Adapun penggunaan rumusnya adalah sebagai berikut :
-
5/28/2018 Asal Mula Arus Listrik AC
6/7
DIMANA :
Karena tegangan pada rangkaian, umum untuk semua tiga elemen (C,L,R) , arus melalui setiap
cabang dapat ditemukan menggunakan Hukum arus Kirchoof. Hukum Kirchoff menyatakan
bahwa "arus total memasuki persimpangan atau node adalah persis sama dengan saat
meninggalkan simpul", sehingga arus masuk dan keluar di atas diberikan sebagai:
Oposisi terhadap aliran arus dalam jenis rangkaian AC terdiri dari tiga komponen yaitu XL, XC
dan R dan kombinasi dari ketiga tahanan tersebut adalah impedansi, Z. Kita tau dari atas
bahwa tegangan memiliki amplitudo yang sama dan fase dalam semua komponen rangkaian
RLC paralel. Kemudian impedansi di setiap komponen juga dapat dijelaskan secara matematis
-
5/28/2018 Asal Mula Arus Listrik AC
7/7
sesuai dengan arus yang mengalir dan tegangan setiap elemen. Adapun perhitungan nya dapat
kita gunakan rumus sebagai berikiut :
Anda akan melihat bahwa persamaan akhir untuk rangkaian RLC paralel menghasilkan
impedansi kompleks untuk setiap cabang paralel sebagai setiap elemen menjadi kebalikan dari
impedansi, (1 / Z) dengan kebalikan dari impedansi disebut Admitansi. Di sirkuit AC paralel
akan lebih mudah untuk menggunakan admittan