ImpedansiDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebasLangsung ke: navigasi, cari

Grafik dari impedansi kompleks

Impedansi listrik, atau lebih sering disebut impedansi, menjelaskan ukuran penolakan terhadap arus bolak-balik sinusoid. Impedansi listrik memperluas konsep resistansi listrik ke sirkuit AC, menjelaskan tidak hanya amplitudo relatif dari tegangan dan arus, tetapi juga fase relatif.

Impedansi adalah kuantitas kompleks yang dinotasikan dengan dan istilah impedansi kompleks mungkin dapat dipertukarkan. Bentuk kutub secara praktis menunjukkan baik karakteristik magnitudo dan fase,�

dimana magnitudo menunjukkan perbandingan amplitudo perbedaan tegangan terhadap amplitudo arus, memberikan perbedaan fase antara tegangan dan arus, sedangkan adalah bilangan imajiner.

Dalam koordinat Kartesius,

dimana bagian nyata dari impedansi adalah resistansi dan bagian imajiner adalah reaktansi . Secara dimensi, impedansi sama dengan resistansi; dan satuan SI adalah ohm. Istilah impedansi digunakan pertama kaki oleh Oliver Heaviside pada Juli 1886.[1][2] Arthur Kennelly adalah yang pertama kali menunjukkan impedansi dengan bilangan kompleks pada 1893[3]. Kebalikan dari impedansi adalah admitansi.

Daftar isi

1 Hukum Ohm

2 Tegangan dan arus kompleks o 2.1 Validitas perwakilan kompleks o 2.2 Fasor

3 Referensi 4 Lihat pula 5 Pranala luar

Hukum Ohm

Sebuah catu AC mengenakan tegangan membentangi beban menggerakkan arus .

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Hukum Ohm

Maksud dari impedansi listrik dapat dimengerti dengan mensubtitusikan ke hukum Ohm[4][5].

Magnitudo impedansi berperan seperti resistansi, memberikan penurunan tegangan

membentangi impedansi untuk arus yang diberikan . Faktor fase menjelaskan bahwa arus

tertinggal dari tegangan dengan fase (pada domain waktu, isyarat arus digeser kesebelah kiri isyarat tegangan)[6].

Karena impedansi memperluas hukum Ohm untuk mencakup sirkuit AC, hasil dari analisis sirkuit DC seperti pembagian tegangan, pembagian arus, teorema Thevenin dan teorema Norton, dapat juga diperluas ke sirkuit AC dengan mengganti resistansi dengan impedansi.

Tegangan dan arus kompleks

Secara umum impedansi pada sirkuit dapat digambar dengan simbol yang sama dengan resistor (US ANSI atau DIN Euro) atau dengan kotak berlabel

Untuk mempermudah perhitungan, gelombang tegangan dan arus sinusoidal biasanya

digambarkan sebagai fungsi nilai-kompleks dari waktu diartikan sebagai dan [7][8].

Impedansi didefinisikan sebagai perbandingan harga tersebut.

Disubstitusika ke hukum Ohm, sehingga:

Magnitudo persamaan tersebut adalah hukum Ohm biasa untuk amplitudo tegangan dan arus, sedangkan persamaan kedua menunjukkan hubungan fase.

Validitas perwakilan kompleks

Perwakilan ini menggunakan eksponensial kompleks dapat dibuktikan dengan rumus Euler:

Yaitu fungsi sinusoid harga-nyata (yang mana mungkin mewakili bentuk gelombang arus atau tegangan) mungkin dipecah menjadi dua rumus harga-kompleks. Dengan prinsip superposisi, perilaku sinusoid pada sisi kiri dapat dianalisis dengan menganalisis dua istilah kompleks pada sisi kanan. Karena simetris, analisis hanya diperlukan untuk salah satu sisi, hasilnya akan sama untuk yang lain.

Dengan kata lain, diambil bagian nyata dari hasil tersebut.

Fasor

Fasor adalah bilangan kompleks yang tetap, biasanya dinyatakan dalam bentuk eksponensial, mewakili amplitudo kompleks (magnitudo dan fase) dari fungsi sinusoid dari waktu. Fasor digunakan oleh ahli elektronik untuk mempermudah perhitungan yang melibatkan sinusoid, dimana persamaan diferensial dapat diubah ke aljabar.

Impedansi dari unsur sirkuit dapat didefinisikan sebagai perbandingan tegangan fasor yang membentangi unsur dengan arus fasor yang mengaliri unsur, seperti yang ditetapkan oleh amplitudo relatif serta fase dari tegangan dan arus. Ini identik dengan definisi dari hukum Ohm diatas, mengakui bahwa faktor saling meniadakan.

http://id.wikipedia.org/wiki/Impedansi

1.  RESISTANSI, REAKTANSI DAN IMPEDANSI  

Resistansi, reaktansi dan impedansi merupakan istilah yang mengacu pada

karakteristik dalam rangkaian yang bersifat melawan arus listrik.  Resistansi

merupakan tahanan yang diberikan oleh resistor.  Reaktansi merupakan

tahanan yang bersifat reaksi terhadap perubahan tegangan atau perubahan

arus.  Nilai tahanannya berubah sehubungan dengan perbedaan fase dari

tegangan dan arus.  Selain itu reaktansi tidak mendisipasi energi.  Sedangkan

impedansi mengacu pada keseluruhan dari sifat tahanan terhadap arus baik

mencakup resistansi, reaktansi atau keduanya.  Ketiga jenis tahanan ini

diekspresikan dalam satuan ohm

2.  INDUKTOR DAN KAPASITOR

Induktor melawan arus yang melaluinya dengan cara menurunkan tegangan

berbanding lurus dengan laju perubahan arus.  Menurut hukum Lenz tegangan

terinduksi akan selalu dalam polaritas yang sedemikian rupa menjaga nilai arus

seperti pada sebelumnya.  Dengan demikian ketika arus meningkat, tegangan

terinduksi akan melawan aliran elektron, sedangkan ketika arus menurun polaritas

akan berbalik dan mendorong aliran elektron.  Oposisi terhadap aliran ini disebut

sebagai reaktansi.  Hubungan antara tegangan yang diturunkan dengan laju

perubahan arus melalui induktor

IJadi tegangan yang diturunkan pada induktor merupakan reaksi terhadap

perubahan arus yang melaluinya.  Karena sebuah induktor menurunkan tegangan

berbanding lurus dengan laju perubahan arus maka reaktansinya juga akan

bergantung pada frekwensi alternating current.  Formulanya adalah:

Berbeda dengan induktor, kapasitor mengijinkan arus untuk melewatinya

berbanding lurus dengan laju perubahan tegangan.   Hubungan tersebut dinyatakan

sebagai:

Arus yang melalui kapasitor merupakan reaksi dari perubahan tegangan pada

kapasitor tersebut.  Karena kapasitor menghantarkan arus berbanding lurus dengan

laju perubahan tegangan maka juga berbanding lurus dengan frekwensi.  Oleh

karena itu reaktansinya akan berbanding terbalik dengan frekwensi alternating

current.  Formulanya adalah

http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Energi%20dan%20Listrik%20Pertanian/MATERI%20WEB%20ELP/Bab%20VIII%20RANGKAIAN%20RLC/pendahuluan.htm

oleh: nawazir    

Belum dinilai Kunjungan : 144 kata:300 

More About : dasar teori tentang induktansi dan kapasitansi  Dalam sistem listrik dan elektronik, reaktansi adalah oposisi dari elemen sirkuit pada perubahan arus listrik atau tegangan, karena induktansi elemen atau kapasitansi. Bidang built-up listrik menolak perubahan tegangan pada elemennya, sementara medan magnet menolak perubahan ini. Gagasan reaktansi mirip dengan hambatan listrik, tetapi berbeda dalam beberapa hal.

Kapasitansi dan induktansi adalah sifat yang melekat pada elemen, seperti perlawanan. Efek reaktif tidak dimunculkan di bawah arus searah secara konstan, tetapi hanya bila kondisi dalam perubahan sirkuit. Dengan demikian, reaktansi berbeda dengan tingkat perubahan, dan konstanta hanya untuk sirkuit di bawah frekuensi AC adalah konstan. Dalam analisis vektor sirkuit listrik, resistensi adalah bagian nyata dari impedansi kompleks, sementara reaktansi adalah bagian imajiner. Reaktansi dan Resistensi dihitung dalam satuan SI unit yang sama yaitu ohm.

Sebuah resistor ideal memiliki nol reaktansi, sedangkan induktor ideal dan kapasitor seluruhnya terdiri dari reaktansi.

Dalam elektronik, hal itu disebut reaktansi oposisi yang terdiri dari pergerakan bolakbalik yang dilakukan oleh induktor (kumparan) dan kapasitor dan diukur dalam ohm. Bersama dengan hambatan listrik menentukan impedansi total komponen atau sirkuit, sehingga reaktansi (X) adalah bagian imajiner dari impedansi (Z) dan resistor (R) adalah bagian nyata, menurut persamaan:

Z = R + jX

Ketika Arus bolak balik mengalir melalui salah satu dari dua unsur dengan reaktor energi bergantian disimpan dan dilepaskan dalam bentuk medan magnet, dalam kasus kumparan, atau

medan listrik, dalam kasus kapasitor. menghasilkan lag antara bentuk gelombang arus dan gelombang tegangan. Kesenjangan ini dapat menurunkan daya yang dikirim ke beban resistif terhubung setelah reaktor tanpa mengkonsumsi energi.

Sumber: http://id.shvoong.com/exact-sciences/engineering/2287594-pengertian-reaktansi-listrik/#ixzz2AK46zLKG

A. Induksi Diri

Pengubahan kuat arus yang melewati suatu penghantar mengubah medan magnet

di sekeliling penghantar itu sehingga terjadi induksi terhadap pengantar itu sendiri.

Induksi ini disebut induksi diri.

Besarnya induksi diri tergantung dari kecepatan perubahan kuat arus ∆I ∕ ∆t,

bentuk, dan ukuran penghantar, serta zat yang terdapat di sekitar penghantar itu.

Induksi diri akan lebih terasa gejalanya pada penghantar berbentuk kumparan

dibandingkan dengan penghantar lurus. Perhatikan gejala pada gambar 6.8!

Jika saklar S ditutup, lampu P akan menyala. Namun jika saklar S dibuka, arus

berhenti mengalir. Ternyata lampu P dalam rangkaian itu dapat menyala beberapa saat,

baru kemudian padam. Hal itu menunjukkan bahwa pada saat aliran diputus, timbul suatu

arus yang masih menyalakan lampu. Arus tersebut disebut arus induksi.

Pada saat arus diputus, garis gaya magnetic di kumparan L menghilang.

Akibatnya, di L terjadi perubahan jumlah garis gaya dari ada menjadi nol. Hal itu

menimbulkan arus induksi sehingga lampu P masih dapat menyala. Memutuskan suatu

arus dapat juga diartikan sebagai usaha untuk mengadakan perubahan kuat arus.

Arus induksi yang menyalakan lampu P tersebut adalah arus induksi yang timbul

karrena terjadinya perubahan kuat arus dalam penghantar itu. Besarnya ggl arus induksi

sendiri (єs) berbanding lurus dengan cepat perubahan kuat arus ∆I ∕ ∆t, dinyatakan dengan

rumus sebagai berikut.

єs = -L∆I ∕ ∆t

Keterangan:

Єs = ggl induksi sendiri (V)

L = koefisien induksi diri (H)

∆I ∕ ∆t = cepat perubahan kuat arus (A/s)

Definisi

Koefisien induksi diri adalah perbandingan antara ggl yang terjadi dalam suatu

penghantar dengan laju perubahan kuat arus.

Satuan

Satuan koefisien induksi diri adalah henry (H).

“Satu henry ialah koefisien induksi diri suatu penghantar, di mana timbul ggl 1 volt karena perubahan kuat arus 1 ampere tiap sekon.” Besarnya induksi diri suatu kumparan dirumuskan sebagai berikut.

Єi= Єs

dΦ -N = -L di dt

dt N dΦ = L dl

Bila diintegralkan, N Φ =L i

NΦ L= I

Keterangan:

L = induktansi kumparan (H)

N = jumlah lilitan kumparan

Φ = fluks magnetic di dalam kumparan (weber atau wb)

i = kuat arus (A)

Induktansi Diri Toroida dan Solenoida Toroida adalah solenoida yang dilengkungkan sehingga membentuk lingkaran. Harga L untuk kedua susunan itu memiliki rumus yang sama, yang ditentukan sebagai berikut.

Misalkan suatu toroida atau solenoid jumlah lilitan = N, dengan panjang l dialiri arus I, rapat fluks magnetic di dalam kumparan B, adalah

μ0 iN B = l

Fluks magnetik total di dalam kumparan dinyatakan dalam bentuk persamaan berikut.

Φ = BA

Faktor A menyatakan luas penampang kumparan (m2).

μ0 iN

Φ = Al Karena ,

N Φ L = maka, I N (μ0 i N) A L = i.l

//

B. Induksi Diri

A L B I=Imsinω t

Gambar 6.5

Rangkaian induktor dengan sumber arus bolak-balik.

1. Induktor

Masih ingat dengan solenoida ? Solenoida itulah yang dinamakan juga induktor. Pada Gambar 6.5 dapat kalian perhatikan rangkaian yang terdiri dari induktor dan sumber tegangan. Jika sumber tegangan yang digunakan adalah arus yang berubah ( arus AC) maka pada induktor itu akan terjadi perubahan induksi magnet (perubahan fluks). Dari perubahan itulah dapat menimbulkan beda potensial di titik A dan B. Ggl induksi yang disebabkan oleh dirinya sendiri ini disebut induksi diri. Perubahanfl uks magnetik pada kumparan diakibatkan oleh perubahan arus yang mengalir pada induktor. Besarnya sebanding dengan perubahan arus listrik tersebut. Pembandingnya disimbulkan L sehingga dapat diperoleh hubungan berikut.

ε=-L …………………………… (6.5)

dengan :ε = ggl induksi diri (volt)

L = induktansi diri induktor ( henry )

:ε = perubahan kuat arus tiap satu satuan waktu

Persamaan 6.5 diturunkan dari hukum Faraday

tetapi perumusannya sesuai dengan perumusan Joseph Henry (1757-1878) seorang Fisikawan Amerika. Tetapi Henry terlambat mempublikasikan. Untuk penghargaan namanya dijadikan satuan induktansi induktor.

Untuk induktor yang berbentuk solenoida, induktansi induktornya dapat memenuhi persamaan berikut.

L= ………………………………… (6.6)

dengan : L = induktansi diri induktor ( henry )

N = jumlah lilitan

A = luas penampang induktor (m2)

l = panjang induktor (m)

μ0 = 4π.10-7 Wb.A-1.m-1

http://clupst3r.wordpress.com/2011/01/02/induksi-elektromagnetik-induksi-diri/