arus bolak-balik

ARUS BOLAK-BALIK
oleh :
STEVANUS ARIANTO
DEFINISI
VPP DAN IPP
VRT, IRT, VEF, IEF
GRAFIK TEGANGAN BOLK-BALIK
RESISTOR PADA DC DAN AC
INDUKTOR PADA DC DAN AC
CAPASITOR PADA DC DAN AC
REAKTANSI
RANGKAIAN RLC SERI
RANGKAIAN BERSIFAT INDUKTIF
RANGKAIAN BERSIFAT CAPASITIF
RANGKAIAN BERSIFAT RESONANSI
DAYA PADA RANGKAIAN
IR. STEVANUS ARIANTO
CONTOH SOAL
1
DEFINISI
Untuk menghasilkan sumber tenaga listrik Arus bolakbalik dapat kita peroleh dari GENERATOR.
E
N .B. A. .sin .t
Et Emax .sin .t
TEGANGAN DAN ARUS
PUNCAK KE-PUNCAK
IR. STEVANUS ARIANTO
E pp
2 Emax
i pp
2imax
2
TEGANGAN DAN KUAT ARUS
RATA-RATA DAN EFEKTIF
Tegangan dan kuat arus rata-rata dapat di definisikan :
E ra t
T
1
T
E tdt
T
1
T
irat
0
it d t
0
Tegangan dan kuat arus efektif dapat di definisikan :
E e ff
Eeff
1
T
T
E t2 d t
1
T
ie ff
0
Emax
2
ieff
T
i t2 d t
0
imax
2
GRAFIK TEGANGAN
BOLAK-BALIK PADA OSILOSKOP
Bentuk kurva ini disebut bentuk sinusoidal gambar.
IR. STEVANUS ARIANTO
3
RESISTOR PADA
TEGANGAN DC DAN AC
DC
Resistor dalam DC tidak mempunyai fasor
(vektor arus dan tegangan)
E
i
E
R
AC
Tegangan dan kuat arus sefase
INDUKTOR
DALAM ARUS DC DAN AC
DC
Induktor (kumparan) dalam arus DC akan
Bertindak sebagai penghantar (kawat) saja
Jika panjang L dan hambat jenis maka :
E
R
AC
L
A
Jika kuat arus yang melalui induktor adalah : I = Imax sin t
dan hambatan murni induktor
diabaikan V = i.R = 0
V
L
dI
dt
V
L
d (Imax.sin t)
dt
V
.L.I max cos .t
Tegangan mendahului kuat arus dengan beda fase
IR. STEVANUS ARIANTO
2
4
CAPASITOR
DALAM ARUS DC DAN AC
E
DC
Dalam arus DC maka tidak ada arus yang melalui
penghantar.
AC
Jika rangkaian mempunyai
Diberi tegangan :
v = vmax sin t
Maka muatan pada capasitor Q = C.V
i
dQ
dt
d (C.Vmax sin t )
dt
i
.C.Vmax cos .t
Kuat arus mendahului tegangan dengan beda fase
2
REAKTANSI
Amplitudo tegangan L atau C
Kuat arus maksimum yang mengalir
V
L Imax
Reaktansi Induktif (XL) : X L max
I max
Imax
REAKTANSI
XL
.L
Reaktansi Capasitif (XC) :
XC
IR. STEVANUS ARIANTO
1
.C
XL dalam ohm, L dalam Henry
XC
Vmax
I max
Vmax
C Vmax
XC dalam ohm, C dalam Farad
5
RANGKAIAN R,L,C SERI
R
C
A
1. X L
C
D
V= Vmax sin .t
4. Impedansi (Z)
3. Fasor :
.L
1
.C
2. X C
L
B
XL
Z
XC
R2 ( X L X C )2
Z
XL-XC
R
LANJUTAN RANGKAIAN SERI
R,L,C
5.
i
Eeff
Z
6.
Veff AB
Veff BC
ieff . X L 8. Veff
Veff AC
VR2 VL2
7.
9.
IR. STEVANUS ARIANTO
ieff .R
CD
ieff . X C
Veff BD
VL VC
10.
6
RANGKAIAN BERSIFAT
INDUKTIF
Bila XL>XC atau VL>VC, maka rangkaian bersifat induktif.
tg positif, demikian juga positif.
berarti tegangan mendahului kuat arus.
RANGKAIAN BERSIFAT
CAPASITIF
Bila XL<XC atau VL<VC, maka rangkaian bersifat capasitif.
tg negatif, demikian juga negatif.
berarti kuat arus mendahului tegangan.
IR. STEVANUS ARIANTO
7
RANGKAIAN BERSIFAT
RESONANSI
Bila XL= XC atau VL= VC, maka rangkaian bersifat resonansi.
tg = 0, = 0
berarti kuat arus dan tegangan mempunyai fase sama.
nilai Z = R, amplitudo kuat arus mempunyai nilai terbesar
XL = XC
1
C
L
2
1
LC
4
2
f
2
1
LC
1
f resonansi
2
LC
DAYA PADA RANGKAIAN SERI
RLC
Daya pada rangkaian ada 2 macam yaitu :
Daya semu dan daya sesunggguhnya.
daya semu ( Ps ) V .I
daya sesungguhnya ( Paktif ) V .I cos
cos
IR. STEVANUS ARIANTO
I 2 .Z
I 2 .R
R
disebut faktor daya
Z
8
CONTOH SOAL
C=1/3 mF
R = 20 ohm
A
B L= 0,6 H, 20 ohm C
V
D
200 2 sin 100t
Sebuah rangkaian seri R, L,C dengan hambatan murni 20 ohm,
1
induktor 0,6 henry dan hambatan 20 ohm dan capasitor 3 milifarad
Hitunglah tegangan efektif dari VAB, VBC, VCD, VAC, VBD dan daya
efektif sesungguhnya.
JAWABAN CONTOH SOAL
XL
XC
Z
Z
IR. STEVANUS ARIANTO
XL
.L
1
.C
( Rmurni
100.0,6 60 ohm
1
1
100. .10
3
30 ohm
3
Rinduktor ) 2 ( X L
(20 20) 2 (60 30) 2
Z
X C )2
40 2 302
50 ohm
9
LANJUTAN CONTOH JAWABAN
Vmax
2
Veff
Veff
ieff
50
200
50
2
i Rinduktor
VBC
200 2
2
V AB
4 amper
X L2
VCD
4 202 60 2
i. X C
200 volt
i.R
4.20 80 volt
4 20 2 (32 1)
80 10 volt
4.30 120 volt
LANJUTAN CONTOH SOAL
Rinduktor ) 2
VAC
i ( Rresistor
VAC
4 20 2 (2 2 32 )
VBD
2
i Rinduktor
VBD
4 20 2 30 2
P
IR. STEVANUS ARIANTO
i 2 ( Rresistor
X L2
4 (20 20) 2 602
80 13 volt
(XL
X C )2
4 20 2 (60 30) 2
4 10 2 ( 2 2 32 )
40 13 volt
Rinduktor ) 4 2.( 20 20) 640 watt
10
PROFICIAT
P R O F I C I A T
Kamu-kamu telah mengikuti degan baik
informasi dan penjelasan
Rangklaian arus bolak-balik
IR. STEVANUS ARIANTO
11