Arus Listrik Bolak Balik
Click here to load reader
-
Upload
ariepamungkaz -
Category
Documents
-
view
6.557 -
download
35
description
Transcript of Arus Listrik Bolak Balik
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