bab i teori dasar listrik

TEORI DASAR TEKNIK TENAGA LISTRIK, oleh Ir. Markoni, S.H., M.T.
Hak Cipta © 2014 pada penulis
GRAHA ILMU
Ruko Jambusari 7A Yogyakarta 55283
Telp: 0274-889398; Fax: 0274-889057
E-mail: [email protected]
Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi
buku ini dalam bentuk apa pun, secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam, atau
dengan teknik perekaman lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit.
ISBN: 978-602-262-192-8
Cetakan ke I, tahun 2014
Kata Hantar
v
KATA HANTAR
p
uji dan rasa syukur yang tiada terhingga kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala aneka ragam
nikmat-Nya, karena dengan limpahan rahmat dan karunia-Nya penulis dapat mempersembahkan buku
ajar Pendahuluan Teori Dasar Teknik Tenaga Listrik ini kehadapan pembaca. Penulisan buku ajar ini
telah dilaksanakan sesederhana mungkin, penggunaan dari matematika tinggi dielakkan akan tetapi
penekanan diberikan pada pengertian-pengertian dasar yang mutlak harus dikuasai. Buku ajar ini
diharapkan akan mendapatkan pembaca yang lebih luas, karena latar belakang yang diperlukan untuk
dapat mempergunakan buku ajar ini adalah pengetahuan pada tingkat dasar ketenagalistrikan. Dengan
demikian diharapkan, bahwa buku ajar ini akan mendapatkan tempat terutama sebagai pustaka rujukan
untuk memperdalam dasar teknik tenaga listrik dengan cara belajar sendiri.
Pada kesempatan ini, secara khusus penulis sampaikan juga rasa syukur dan terima kasih penuh kepada
istri penulis V.C. Nurhatinih, yang senantiasa dan tiada henti-hentinya memberi dorongan dan perhatian,
manakala muncul berbagai persoalan yang harus penulis hadapi, yang mengurangi semangat penulis
untuk segera meneruskan penulisan buku ajar ini, serta anak penulis, Ferrin & Fella yang selalu menjadi
penghibur dalam berkarya, yang secara tidak langsung memberikan inspirasi bagi penulis untuk
melanjutkan penulisan buku ajar yang lain. Buku ajar ini membutuhkan review dan penyempurnaan lebih
lanjut, karenanya kritik, saran dan tambahan akan selalu berguna terutama penulisan lebih lanjut. Akhir
kata Penulis berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat.
Cirebon,
Januari 2014
Penulis
DAFTAR ISI
KATA HANTAR .......................................................................................................................
v
DAFTAR ISI ..............................................................................................................................
vii
BAB I
BAB II
BAB III
TEORI DASAR LISTRIK .......................................................................................
1
1.1. Operasi bilangan kompleks .............................................................................
1
1.2. Besaran dan satuan listrik ...............................................................................
4
1.3. Arus listrik ......................................................................................................
7
1.4. Hukum Coulomb .............................................................................................
9
1.5. Hukum Ohm ..................................................................................................
12
1.6. Hukum Kirchhoff ............................................................................................
17
1.7. Teorema Thevenin dan Teorema Norton ........................................................
21
TEKNIK HANTARAN ............................................................................................
29
2.1. Perhitungan teknik hantaran terbuka ..............................................................
29
2.2. Perhitungan teknik hantaran tertutup ..............................................................
35
2.3. Perhitungan teknik hantaran bercabang ..........................................................
36
JARINGAN DENGAN DUA TITIK SINGGAH ....................................................
39
3.1. Parameter Admitansi .......................................................................................
43
3.2. Parameter Impedansi ......................................................................................
48
viii
Teori Dasar Teknik Tenaga Listrik
3.3. Parameter Hibrida ...........................................................................................
55
3.4. Negative Impedance Converter ( NIC ) ...........................................................
60
3.5. Parameter Transmisi ( Parameter ABCD ) .....................................................
61
3.6. Gyrator ............................................................................................................
62
3.7. Parameter g .....................................................................................................
63
3.8. Hubungan dua jaringan kutub empat ..............................................................
65
REAKTANSI KAPASITIF DAN REAKTANSI INDUKTIF ..................................
69
4.1. Reaktansi Kapasitif .........................................................................................
73
4.2. Reaktansi Induktif ............................................................................................
76
4.3. Rangkaian R-L-C ............................................................................................
80
SEGI TIGA DAYA ...................................................................................................
83
5.1. Pembacaan nilai gelombang listrik .................................................................
83
5.2. Sistem fasa tiga ...............................................................................................
96
5.3. Sistem bintang ( Y ) ........................................................................................
97
5.4. Sistem delta ( ∆ ) .............................................................................................
98
5.5. Teorema Millman ............................................................................................
104
FAKTOR DAYA.......................................................................................................
109
6.1. Memperbaiki faktor daya dengan kapasitor ....................................................
109
6.2. Penggunaan kapasitor .....................................................................................
111
BAB VII ANALISA JARINGAN TENAGA LISTRIK ..........................................................
123
7.1. Kuantitas per unit ............................................................................................
123
7.2. Diagram satu garis ..........................................................................................
126
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................................
131
LAMPIRAN – LAMPIRAN ......................................................................................................
134
BAB IV
BAB V
BAB VI
BAB I
TEORI DASAR LISTRIK
1.1.
OPERASI BILANGAN KOMPLEKS
Phasor
Algebra
BENTUK KARTESIAN
Cartesian form or Rectangular
r1  x1  iy1  x12  y12  tan 1
r2  x 2  iy 2 BENTUK POLAR
Polar form
y1
x1
r1  r11  r1 cos 1  i sin 1  r2  r2  2 2
Teori Dasar Teknik Tenaga Listrik
y
Bilangan

x2  y2
disebut modulus atau nilai mutlak
P  x, iy 
y  r sin 
r

0
x  r cos
x
Sudut  disebut amplitudo
Pen-jumlah-an atau peng-kurang-an bilangan kompleks tidak bisa kita gunakan dengan bentuk polar
hanya dengan bentuk kartesian.
Contoh : r1  4  i3
r3  5  i 6
r2  5  i 6
r4  9  i 7
r1  r3 =
4  i3  5  i 6 
= 4  5  i 3  6 
= 9  i3
Meng-kali-kan atau mem-bagi-kan bilangan kompleks dapat kita gunakan dengan bentuk kartesian
maupun polar