12. Arus Bolak-Balik [Compatibility Mode]

Perkuliahan
Fisika Dasar II
FI-331
Oleh Endi Suhendi
1
Menu hari ini:
Arus Bolak-Balik
Oleh Endi Suhendi
2
Last Time
Osilasi LC
Oleh Endi Suhendi
3
Rangkaian LC
Akan mengalami gerak harmonik sederhana,
seperti massa pada pegas, dengan pertukaran
antar muatan pada kapasitor (Pegas) dan arus
pada induktor (Massa)
Oleh Endi Suhendi
4
Rangkaian AC
Oleh Endi Suhendi
5
Rangkaian AC (Alternating-Current)
• direct current (dc) – arus mengalir satu arah (battery)
• alternating current (ac) – arus berosilasi
• Sumber tegangan sinusoidal
simbol
: frekuensi sudut
: amplitudo tegangan/voltase
Oleh Endi Suhendi
6
Rangkaian AC : Elemen Tunggal
Pertanyaan:
1. Berapa I0?
2. Berapa Φ ?
Oleh Endi Suhendi
7
Rangkaian AC : Resistor
IR dan VR sefase
Animasi 10.5
Oleh Endi Suhendi
8
Rangkaian AC : Resistor
Arus rata-rata:
Arus kuadrat rata-rata:
Arus akar kuadrat rata-rata (Irms):
Tegangan akar kuadrat rata-rata (Vrms):
Oleh Endi Suhendi
9
Rangkaian AC : Resistor
Daya yang didisipasi pada resistor:
Daya rata-rata yang didisipasi pada resistor:
Oleh Endi Suhendi
10
Rangkaian AC : Kapasitor
IC mendahului VC sebesar π/2
Animasi 10.3
Oleh Endi Suhendi
11
Rangkaian AC : Induktor
IL tertinggal oleh VL sebesar π/2
Animasi 10.4
Oleh Endi Suhendi
12
Rangkaian AC : Summary
Oleh Endi Suhendi
13
Diagram Fasor
Cara menyatakan besar & fase:
Note:
(1) Ketika fasor (vektor merah) berotasi,proyeksinya
(vektor ping) berosilasi
(2) Berlaku pada keduanya (arus dan tegangan)
Oleh Endi Suhendi
14
Diagram Fasor : Resistor
IR dan VR sefase
Animasi 10.5
Oleh Endi Suhendi
15
Diagram Fasor : Kapasitor
Animasi 10.3
IC mendahului VC sebesar π/2
Oleh Endi Suhendi
16
Diagram Fasor : Induktor
Animasi 10.4
IL tertinggal oleh VL sebesar π/2
Oleh Endi Suhendi
17
Susun Bersamaan:
Rangkaian RLC
Oleh Endi Suhendi
18
Pertanyaan tentang Fase
Kita mempunyai tegangan yang fasenya konstan:
Dapat ditulis:
Oleh Endi Suhendi
19
Rangkaian RLC Seri
Berapa I0 (dan
Berapa φ? Apakah arus mendahului atau tertinggal
oleh Vs?
Pecahkan:
Oleh Endi Suhendi
20
Rangkaian RLC Seri
Pecahkan:
Sekarang kita hanya membaca diagram fasor!
Animasi 10.6
Oleh Endi Suhendi
21
Rangkaian RLC Seri
Oleh Endi Suhendi
22
Plot I, V vs Waktu
Oleh Endi Suhendi
23
Daya pada Rangkaian RLC Seri
Daya setiap saat yang disalurkan generator AC:
Daya rata-rata:
Faktor daya
Oleh Endi Suhendi
24
Rangkaian RLC :
Resonansi
Oleh Endi Suhendi
25
Resonansi
Pada frekuensi rendah, C mendominasi (XC>>XL):
Pada frekuensi tinggi, L mendominasi (XL>>XC):
Pada frekuensi sedang, terjadi resonansi
I0 mencapai maksimum ketika
Oleh Endi Suhendi
26
Resonansi
Animasi 10.7
Oleh Endi Suhendi
27