1 / 22

FISIKA

FISIKA. ARUS DAN TEGANGAN BOLAK-BALIK. or. and. Formulasi arus dan tegangan bolak-balik.

suchin
Download Presentation

FISIKA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. FISIKA ARUS DAN TEGANGAN BOLAK-BALIK

  2. or and Formulasi arus dan tegangan bolak-balik Persamaan e and v di atas sesuai dengan persamaan simpangan pada gerak harmonik sederhanan, yaitu x = A sin wt. Berdasarkan hal tersebut, maka tegangan bolak-balik mempunyai frekuensi dan periode seperti halnya dengan gerak harmonik sederhana. Dalam hal ini frekuensi dan periode tegangan bolak-balik berhubungan dengan pengulangan keadaan maksimum dan minimum dari nilai tegnagan. Besaran frekuesi dan periode tegangan bolak-balik ini dapat ditentukan dengan persamaan berikut: Isi dengan Judul Halaman Terkait

  3. or or Formulasi arus dan tegangan bolak-balik Sehingga persamaan tegangan bolak-balik dapat dinyatakan sebagai berikut: Jika tegangan bolak-balik dipasang pada suatu rangkaian, maka arus yang mengalir pada rangkaian juga merupakan arus bolak-balik yang berubah terhadap waktu menurut fungsi sinus, sehingga arus bolak-balik dapat dinyatakan dengan persamaan: Keterangan: T = periode (s) f = frekuensi (Hz) w = kecepatan sudut (rad/s) Isi dengan Judul Halaman Terkait

  4. and Nilai efektif tegangan dan arus bolak-balik Nilai arus atau tegangan bolak-balik yang dianggap setara dengan arus atau tegangan searah disebut nilai efektif arus atau tegangan bolak-balik. Keterangan: I = nilai efektif arus boalk-balik (A) Imax = arus maksimum (A) v = nilai efektif tegangan bolak-balik (volt) vmax = tegangan maksimum (volt) Nilai efektif arus dan tegangan bolak-balik dapat diukur dengan menggunakan alat seperti amperemeter AC, galvanometer AC (untuk arus) dan volmeter AC (untuk tegangan). Isi dengan Judul Halaman Terkait

  5. 50 W 110 V  FORMULASI ARUS DAN TEGANGAN BOLAK-BALIK Contoh • Sebuah volmeter AC dihubungkan ke sumber tegangan AC menunjukkan nilai 110 Volt, hitung: • tegangan maksimum (vmax)? • arus efektif yang mengalir melalui hambatan 50 W yang • dihubungkan ke sumber tegangan? Isi dengan Judul Halaman Terkait

  6. FORMULASI ARUS DAN TEGANGAN BOLAK-BALIK Penyelesaian a. • Vef = 110 volt • R = 50 W • Vmax = ….? • Ief = …? Jadi, tegangan maksimumnya adalah b. Jadi, pada R = 50 W mengalir arus 2.2 A Isi dengan Judul Halaman Terkait

  7. R V  V, I wt 0 180 540 720 360 RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK Rangkaian resistif Karena rangkaian resistif dianggap tidak mempunyai induktansi dan kapasitas, maka rangkaian resistif tidak tidak dipengaruhi oleh perubahan medan magnet disekitarnya. Berdasarkan hal tersebut, maka pada rangkaian resistif, arus dan tegangan bolak-balik mempunyai fase yang sama atau beda fasenya nol. Keadaan ini dapat digambarkan dengan grafik fungsi sudut fase dari arus dan tegangan seperti disamping. Isi dengan Judul Halaman Terkait

  8. L V  RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK Rangkaian induktif Pada rangkaian induktif, arus listrikmempunyai fase yang berbeda dengan tegangan. Hal ini, tegangan V mendahului arus dengan beda fase sebesar p/2 atau 90o. Keadaan ini dapat digambarkan dengan grafik fungsi sudut fase arus dengan tegangan seperti disamping. Isi dengan Judul Halaman Terkait

  9. RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK Meskipun pada rangkaian induktif tidak terdapat resistor, tetapi pada rangkaian ini terdapat sebuah besaran yang mempunyai sifat yang sama dengan hambatan listrik, yaitu reaktansi induktif, yang besarnya dapat ditentukan sebagai berikut: Keterangan: XL = reaktansi induktif (W) f = frekuensi (Hz) w = kecepatan sudut (rad/s) L = induktansi induktor (H) Isi dengan Judul Halaman Terkait

  10. C V  RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK Rangkaian kapasitif Sesuai dengan persamaan I dan V di atas, maka pada rangkaian kapasitif, arus listrik mempunyai beda fase sebesar p/2 dengan tegangan. Hal ini, arus I menda-hului tegangan V dengan beda fase p/2 atau 90o. Keadaan ini dapat digambarkan dengan grafik fungsi sudut fase dari arus dan tegangan seperti di samping. Isi dengan Judul Halaman Terkait

  11. RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK Seperti juga pada rangkaian induktif, maka pada rangkaian kapasitif terdapat sebuah besaran reaktansi yang yang disebut reaktansi kapasitif dan besarnya dapat ditentukan sebagai berikut: Keterangan: XL = reaktansi kapasitif (W) f = frekuensi (Hz) w = kecepatan sudut (rad/s) C = kapasitas kapasitor (F) Isi dengan Judul Halaman Terkait

  12. VL VR R L V  V VL  I VR RANGKAIAN GABUNGAN SERI Rangkaian R-L seri Jika gabungan seri antara resistor R dan induktor L dipasang pada sumber tegangan bolak-balik, maka tegangan induktor VL mendahului arus I dengan beda fase p/2 atau 90o, sedangkan tegangan resistor VR mempunyai fase yang sama dengan arus I. Keadaan ini dapat digambarkan dengan diagram fasor seperti di samping. Keterangan: Z = impedansi (W) j = beda fase Isi dengan Judul Halaman Terkait

  13. VR VC VR I R C  V V Vc  RANGKAIAN GABUNGAN SERI Rangkaian R-C seri Jika gabungan seri antara resistor R dengan kapasitor C dipasang pada sumber tegangan bolak-balik, maka tegangan kapasitor VC tertinggal oleh arus I dengan beda fase 90o, sedangkan tegangan resistor VR mempunyai fase yang sama dengan arus I. Keadaan ini dapat dapat digambarkan dengan diagram fasor seperti di samping. Keterangan: Z = impedansi (W) j = beda fase Isi dengan Judul Halaman Terkait

  14. - VC VL VR VL VC V C R L VL- VC V   I VR VC RANGKAIAN GABUNGAN SERI Rangkaian R-L-C seri Ketika gabungan seri antara resistor R, induktor L dan kapasitor C dihubungkan dengan sumber tegangan AC, maka tegangan resistor VR mempunyai fase yang sama dengan araus I, tegangan induktor VL mendahului arus I dengan beda fase 90o, dan tegangan kapasitor VC tertinggal oleh arus I dengan beda fase 90o. Keadaan ini dapat digambarkan dengan diagram fasor seperti berikut: Isi dengan Judul Halaman Terkait

  15. RESONANSI Rangkaian R-L-C seri berada pada keadaan resonansi jika harga reaktansi induktif XL sama dengan harga reaktansi kapasitif XC, sehingga pada keadaan ini XL-XC = 0 atau rangkaian impedansi sama dengan hambatan (Z = R). Selain itu, pada keadaan resonansi berlaku I = V/R, hal ini karena Z = R. Keterangan: L = induksi induktor (H) C = kapasitas kapasitor (F) f = frekuensi (Hz) Isi dengan Judul Halaman Terkait

  16. DAYA PADA RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK Pada rangkaian arus bolak-balik, dayanya dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut: dimana P = daya (watt) Ief = nilai efektif arus bolak-balik (A) R = hambatan (W) VR = tegangan pada hambatan (volt) Isi dengan Judul Halaman Terkait

  17. C R L  RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK Contoh Lihatlah gambar rangkaian R-L-C seri berikut ini: Jika hambatan R = 40 W, induktansi L = 8 H dan kapasitansi C = 8 mF dipasang pada sumber tegangan yang mempunyai tegangan efectif 110 volt dan laju sudut 375 rad/s, maka hitung: 1. arus efektif pada rangkaian? 2. daya pada rangkaian? Isi dengan Judul Halaman Terkait

  18. RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK Penyelesaian a. arus efektif (Ief) R = 40 W Then, Jadi, arus efektif pada rangkaian adalah 2,2 A Isi dengan Judul Halaman Terkait

  19. RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK b. Daya (P) Jadi, daya pada rangkaian adalah 193,6 watt Isi dengan Judul Halaman Terkait

  20. 1. Sebuah kumparan mempunyai induktansi 0,04 H, tentukan: • reaktansi induktifnya jika dihubungkan dengan tegangan AC • yang mempunyai frekuensi anguler 10 rad/s? • b. kuat arus maksimum jika tegangannya 20 volt? 2. Sebuah kapasitor mempunyai kapasitansi 12,5 mF disusun seri dengan hambatan 60 W kemudian dihubungkan dengan tegangan AC 120 volt. Jika frekuensi angulernya 1000 rad/s, hitunglah kuat Arus dan beda fase antara V dan I pada rangkaian tersebut? LATIHAN Isi dengan Judul Halaman Terkait

  21. 3. Rangkaian R-L-C seri mempunyai R = 300 W, L = 0.6 H and C = 5 mF dihubungkan dengan sumber tegangan AC yang mempunyai frekuensi anguler 1000 rad/s. Hitunglah: • impedansi rangkaian? • induktansi diri jika terjadi resonansi? • beda fase antara V dan I? 4. Lihatlah pada gambar rangkaian berikut ini! Hitunglah: • arus efektif pada rangkaian? • daya pada rangkaian? • faktor daya? C=5 mF R=400W L=0.5 H V = 100 sin(1000t) volt  LATIHAN Isi dengan Judul Halaman Terkait

  22. terima kasih Isi dengan Judul Halaman Terkait

More Related